“洞察號”團(tuán)隊(duì)成員在收到著陸器成功降落在火星表面的確認(rèn)消息后歡呼。圖片來源：NASA/Bill Ingalls

■本報見習(xí)記者 任芳言

在太空中飛了6個多月，火星探測器“洞察”號終于著陸了。

即便此前已有探測器成功登陸火星的經(jīng)驗(yàn)，但“洞察”號的著陸依舊經(jīng)歷了千難萬險。據(jù)“洞察”號首席工程師Rob Manning介紹，從進(jìn)入大氣層到著陸，要經(jīng)歷上千個步驟，在大約7分鐘的時間里，“洞察”號必須精準(zhǔn)執(zhí)行這些任務(wù)，且還冒著可能與地球短暫失聯(lián)的風(fēng)險。

進(jìn)入大氣層，打開降落傘，伸出腿，緩沖著陸，傳回信號……11月26日，美國東部時間下午3點(diǎn)左右，“洞察”號有驚無險地到達(dá)目的地。

探測任務(wù)就這樣開始了。

火震探測裝備升級

由于大部分探測任務(wù)需要長期固定在同一位置完成，科學(xué)家為“洞察”號選擇了一塊相對平坦的著陸區(qū)域——在火星赤道的北部，“洞察”號將在此開展預(yù)計(jì)兩年時間的探測任務(wù)。

“洞察”號將首次對火星的深層內(nèi)部展開研究，并對火星上的地震——火震進(jìn)行探測。中國航天科技集團(tuán)航天設(shè)計(jì)師錢航對《中國科學(xué)報》表示，“洞察”號此次火星任務(wù)的主要目標(biāo)有二：一是通過研究火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)及演化過程，了解類地行星的形成和演化；二是了解火星構(gòu)造活動和隕石撞擊活動現(xiàn)狀。

由法國國家太空研究中心（CNES）提供的內(nèi)部結(jié)構(gòu)地震實(shí)驗(yàn)（SEIS）設(shè)備作為此次“洞察”號攜帶的主要科學(xué)儀器之一，將利用搭載的6個傳感器對火星地面運(yùn)動進(jìn)行測量。

全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩表示，SEIS能夠獲取星球內(nèi)部的“影像”，就好比給行星做CT掃描，以探測火星上曾經(jīng)存在的生命跡象。

1976年，美國的火星著陸器海盜1號和海盜2號在抵達(dá)火星時，也曾攜帶地震探測儀，但由于多種原因，傳回的有效信息并不多。錢航表示，此次“洞察”號探測器攜帶了更靈敏的地震儀，且有高分辨率火星勘測軌道飛行器（MRO）影像幫助定位震源。“這也讓人們期待‘洞察’號有更好的表現(xiàn)。”錢航說。

去火星挖坑？史上首次

“洞察”號還將第一次精確測量從火星內(nèi)部散發(fā)出的熱量。“洞察”號著陸后，將通過機(jī)械臂把攜帶的另一件科學(xué)儀器放在火星表面，即由德國宇航中心提供的熱流和物理特性研究設(shè)備（HP3）。

該設(shè)備能夠利用機(jī)械裝置從火星地表向下挖掘5米，以了解火星土壤下的內(nèi)部熱量變化——這是目前為止火星探測能夠觸及的最大深度。

此前美國宇航局（NASA）對于星球內(nèi)部的熱流探測已積累了一些經(jīng)驗(yàn)，“阿波羅”15號和“阿波羅”17號都曾在月球安裝熱流探測儀，但由于未能估算好月球風(fēng)化層巖石硬度，探測儀未能鉆探到計(jì)劃的深度。

“此次給‘洞察’號著陸選址時，科學(xué)家充分考慮了著陸區(qū)的風(fēng)化層厚度和巖石硬度，以確保探測設(shè)備能夠鉆到5米深的地方。”錢航表示。

HP3會一點(diǎn)點(diǎn)將“觸角”探入地下，通過測量所處位置的溫度，確定從星體流失的熱量有多少。由NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）領(lǐng)銜開發(fā)的旋轉(zhuǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)（RISE）設(shè)備還將利用“洞察”號的X波段無線電通信系統(tǒng)，精確測量火星自轉(zhuǎn)軸的攝動。

歷經(jīng)考驗(yàn)飛向火星

攜帶了240萬地球人姓名的“洞察”號順利著陸——其中還包括了26萬中國人的名字，讓不少太空愛好者激動了一把。而實(shí)際上，“洞察”號飛向火星的旅程曾經(jīng)被取消。

NASA曾在2015年末宣布取消原定于2016年3月的發(fā)射計(jì)劃，因?yàn)楫?dāng)時“洞察”號攜帶的地震檢測設(shè)備密封不嚴(yán)發(fā)生泄漏，NASA甚至表示考慮是否要完全取消這項(xiàng)探測任務(wù)。

雖然發(fā)射時間較原計(jì)劃推遲了26個月，所幸設(shè)備最終被及時修復(fù)。這臺靈敏度極高、能夠檢測到精確至原子尺度地面運(yùn)動的設(shè)備將在火星上一展身手。

龐之浩表示，目前人類向火星發(fā)射的43個探測器中，成功的僅有18個，成功率不到50%。由于火星距離地球遙遠(yuǎn)，對發(fā)射、控制、通信等技術(shù)提出了各種挑戰(zhàn)，火星也被稱為“探測器墳場”。

即便火星探測耗費(fèi)巨大，人類也從未停下過腳步，世界各國仍在部署后續(xù)的火星探測任務(wù)。預(yù)計(jì)在未來3年里，NASA研制的“2020火星車”將降落火星，以尋找火星上曾存在生命的證據(jù)。中國也計(jì)劃于2020年前后實(shí)施首次火星探測任務(wù)。