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关于NASA“洞察号” 这10件事出乎我们的意料

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发表于 2018-6-6 11:26:51 | 显示全部楼层 |阅读模式
  美国航空航天局的“洞察号”将“深入火星内部”,探究火星震、火星“地核”的秘密。“洞察号”并非人类着陆火星的首个航天器,但却是“深入火星内部”的首个航天器。

  凤凰网科技讯 据Space北京时间5月5日报道,美国航空航天局的“洞察号”将“深入火星内部”,探究火星震、火星“地核”的秘密。“洞察号”并非人类着陆火星的首个航天器,但却是“深入火星内部”的首个航天器。

  人类对火星的了解很“肤浅”。NASA的“好奇号”和“勇气号”火星车对火星表面拍摄了大量照片。“好奇号”还收集了一些样品供以后分析之用。“好奇号”也能钻孔,但只能在火星表层土上钻孔。另外,航天器还在上空对火星进行了大量研究,拍摄了许多火星表面的高分辨率照片,并对火星大气层进行了研究。
  “洞察号”的目标不是在火星上“漫游”,而是“原地不动”。这使得它能精确地了解火星内部情况,其中包括(由火星震和陨石撞击造成的)地震活动,以及(通过分析其晃动了解)火星“地核”的尺寸和形状。“洞察号”的名字Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport(使用地震调查、大地测量学和热传输进行内部探测)就揭示了其主要任务。

  开普勒天文望远镜向我们表明,类地行星(地球或尺寸略大的“超级地球”)在宇宙中十分普遍。由于它们距离地球过于遥远,对它们进行研究难度非常大,因此研究火星有助于我们预测这些类地行星的成分和大气层。即使在我们的太阳系中,研究类地行星也有助于我们了解它们各不相同的原因。例如,地球上为什么会有大量水存在,而火星上的水则消失了呢?
  NASA在一份声明中表示,“在岩石行星中,我们仔细研究过的唯一行星是地球。通过对地球和火星内部进行比较,洞察号团队希望能更好地了解太阳系。他们的了解可能有助于我们搜寻与地球相似的系外行星,缩小可能存在外星生命的行星范围。因此,虽然洞察号是火星任务,但它又不仅仅是火星任务。”

  正如上文所述“洞察号”的目标之一是探测火星震或地震活动。之前曾有其他任务进行相同工作,但可惜均铩羽而归。1976年,NASA向火星表面发射了两个航天器北欧海盗1号、2号。它们也携带有地震仪,不过地震仪在飞船顶部。由于地震仪在风中摇摆,它们的数据并非十分靠谱。
  地球上的地震主要是由地壳板块运动引起的,但科学家预计,在火星上,地震将主要是火山、地壳裂缝和陨石撞击引发的。NASA表示,每次火星震都能揭示火星内部构造。通过研究地震波如何穿过行星不同层(地壳、地幔和地核),科学家可以推断不同层的深度和组成。从这一意义上说,地震相当于给火星拍摄了一张X光片。

  “洞察号”将定期向NASA的“深空网络”(Deep Space Network)与太阳系中飞船通信的一系列巨型天线报告其位置。“洞察号”位置数据精度将达到英寸或厘米级别。
  NASA表示,“科学家将利用在洞察号任务期间收集的信息,了解火星在其轨道上晃动的程度。这对于确定火星地核尺寸,以及它是液体还是固体非常关键。”

  虽然科学研究表明地球、月球和火星是由相同类型的物质构成的,只有详细的研究才能证明这一假设的真伪。“洞察号”的温度探头将深入火星地表以下16英尺(5米)目的是避免受到季节对温度的影响。每向下“钻探”1.5英尺(50厘米),它将发送一次温度脉冲,传感器然后会考查温度脉冲的变化。
  NASA表示,“如果火星地壳成分是热的良导体,例如金属,脉冲会衰减得很快。如果火星地壳成分是热的不良导体,例如玻璃,脉冲会缓慢衰减。这可以告诉科学家,随着深度加深,温度上升有多快,以及热量在火星内部流动的情况。”

  NASA曾多次向火星发射航天器,但它们都从佛罗里达州升空。据NASA称,一个重要原因是从东海岸发射,航天器更容易到达其他行星。但“洞察号”发射地点是位于加利福尼亚州的范登堡空军基地,这是因为它将搭乘运载能力更强大的阿特拉斯V-401火箭即使从西海岸发射也能将航天器送往火星升空。
  NASA声明,“之所以选中范登堡空军基地,是因为在洞察号发射窗口(从5月5日至6月初)内,它可用性更高。”

  在飞往火星途中,“洞察号”并不寂寞,有两个昵称分别为“Wall-E”和“Eve”的小伙伴与它同行。它们的正式名称为“Mars Cube One”,属于立方体卫星,能完成相对简单的任务,例如通信或用小型望远镜观察地球。
  “Mars Cube One”的目标,是在“洞察号”在火星上着陆期间传输与它有关的数据。这有助于我们更多地了解航天器是怎样在火星上着陆的,这非常重要,因为航天器在火星上的着陆总是会出现各种小问题。

  火星上有些非常大的火山,尤其是奥林帕斯火山高度为16英里(25公里),是珠穆朗玛峰的3倍。它是塔尔西斯火山高原的一部分。据NASA称,火星内部的热量对奥林帕斯火山的形成有影响。
  NASA表示,“洞察号的温度探头能深入火星地表以下16英尺(5米)深处,首次测量火星内部的热量流动。把热量流动速度与洞察号获得的其他数据结合,将揭示火星地表的变化与内部能量之间的关系。”

  地球和金星太阳系中的另外两颗类地行星构造相当活跃,许多过去的“痕迹”已经遭到破坏。火星就不一样了。据NASA称,火星地表与30亿年前相比变化不大。
  据NASA称,“由于火星的大小只相当于地球和金星的三分之一,蕴含的能改变行星构造的能量更少,这使得它在许多方面成为化石星球,还保存有大量太阳系的秘密。”

  “洞察号”的设计寿命是一个火星年(两个地球年),以追踪火星内部在“一年四季”期间的变化。许多人都认为,当一项任务结束后,相关研究工作也就全部结束了。事实上,研究人员可以将数据存档,供未来研究之用。
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