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“洞察号”11月就飞到火星啦!即将“静坐”勘测火星地震

发布时间:2018-11-01 10:23:12  作者:漫步宇宙  来源:漫步宇宙  阅读:146

      美国宇航局的“洞察”号是一颗火星着陆器,而不是火星车,在设计上只从登陆地对整个火星进行勘测。这颗着陆器将于11月登陆火星。关于“洞察”号任务,我们有必要了解五件事情:“洞察”号如何测量火星任何地区的地震;“洞察”号的地震仪需要“静静”;“洞察”号有一枚可以自行捶打的钉子;“洞察”号需要在安全区着陆;“洞察”号能够测量火星的摆动。
    “洞察号”11月就飞到火星啦!即将“静坐”勘测火星地震
      “洞察”号火星着陆器艺术概念图
      美国宇航局的“洞察”号着陆器正在奔赴火星,预计于11月26日抵达这颗红色星球。与最近实施的火星任务不同——包括漫游者任务——“洞察”号将留在登陆地,也就是火星赤道附近的埃律西昂平原。之所以选在这里登陆是因为埃律西昂平原比较平坦并且全年日照充足。
      “洞察”号将以“静坐”的方式对火星进行勘测。宇航局在10月24日的一份声明中表示“洞察”号能够探测到火星地下深处的地质物理学信号,包括火星地震和热量。科学家将对“洞察”号的无线电信号进行追踪。随着火星自转时发生的摇晃,信号将发生改变。了解这种摆动有助于揭示火星是否拥有固态核心。
    “洞察号”11月就飞到火星啦!即将“静坐”勘测火星地震
      “洞察”号将登陆火星赤道附近的埃律西昂平原。它的登陆地距盖尔陨坑只有600公里。2012年8月以来,“好奇”号一直对这个陨坑及附近地区进行勘察
      1.“洞察”号如何测量火星任何地区的地震
      通常情况下,科学家利用地震仪网络监测地球上的地震。“洞察”号只能依赖内部构造地震实验仪(以下简称SEIS)。为此,项目组将进行一些富有创造性的测量,分析火星任何地区出现的地震波。SEIS将监测火星地震以及陨石撞击产生的地震波。地震波的速度会发生改变,具体取决于它们穿越何种物质。通过监测地震波,科学家能够推断出火星的内部构成。
      地震波的种类达到令人吃惊的程度,有些穿过行星地表,有些从地核反弹,以不同速度传播。地震学家可以将每种类型的地震波作为一个工具,通过三角测量推算出地震在何时何地发生。这意味着不管在火星的哪个地区着陆,“洞察”号无需移动便能对火星地震进行研究。
    “洞察号”11月就飞到火星啦!即将“静坐”勘测火星地震
      范登堡空军基地,联合发射联盟的阿特拉斯V型运载火箭矗立在3号发射架上。此时,“洞察”号已装入火箭顶部
      2.“洞察”号的地震仪需要“静静”
      地震仪天生敏感,需要隔绝“噪音”才能对地震波进行精确测算。SEIS的灵敏感很高,能够探测到宽度不及氢原子的物体发生的振动。它将成为第一台部署到火星地表的地震仪,精确度是安装在“海盗”号顶部的地震仪的数千倍。
      为了充分利用SEIS的高灵敏度,工程师给SEIS准备了一个外壳。这个外壳将起到防风防热的作用,由“洞察”号的机械臂负责部署。当有风吹过时,这个保护壳将向下压。在设计上,保护壳采用一个由聚酯薄膜和链甲构成的“围裙”,防止风吹入。此外,它还为SEIS提供一个舒适的藏身地,躲避剧烈的温度变化。温差可导致SEIS的弹簧和电子设备发生些许变化。
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      4月6日,范登堡空军基地,“洞察”号正在接受检测
      3.“洞察”号有一枚可以自行捶打的钉子
      钉过钉子的都知道,将钉子拿稳是关键所在。“洞察”号携带的钉子也是如此。这颗着陆器携带了一台独特的仪器,名为“热流和物理属性包”(以下简称HP3)。HP3有一枚长钉,连着一条长绳索。长钉内的机械装置能够将它钉入地下5米,拖动内嵌热量传感器的绳索。
      传感器用于探测火星形成以来被困在地下的热量。这些热量塑造了火星的地貌,火山活动以及山脉和峡谷的形成都与它们有关。此外,传感器还能确定早期火星是否出现过河流。
    “洞察号”11月就飞到火星啦!即将“静坐”勘测火星地震
      阿特拉斯火箭的整流罩,携带“洞察”号火星着陆器
      4.“洞察”号需在安全区着陆
      由于“洞察”号需要一个安静的环境,以便收集来自火星任何地区的地震和热量数据,这颗着陆器需要尽可能在最安全的区域登陆。“洞察”号项目组选择了靠近火星赤道的埃律西昂平原。埃律西昂平原比较平坦,地表上岩石很少,着陆难度较低。此外,这里的光照非常充足,能够确保“洞察”号的供电。“洞察”号耗电量不高,而火星赤道附近地区又有充足的光照,这意味着“洞察”号能够提供大量数据,供科学家分析。
    “洞察号”11月就飞到火星啦!即将“静坐”勘测火星地震
      “洞察”号8月拍摄的自拍照,展现了它的隔热罩。隔热罩内装有此次任务所需的装置,同时在降落过程中确保“洞察”号的安全
      5.“洞察”号能够测量火星的摆动
      “洞察”号甲板的两条X波段天线构成了所谓的“自转和内部结构实验仪”(以下简称RISE)。科学家将对RISE的无线电信号进行数月,甚至数年的分析,以研究火星自转过程中发生的摆动。这种摆动能够揭示火星核心究竟是液态还是固态。确定核心构成有助于了解火星的磁场。
      自1997年持续3个月的“火星探路者”号以来,科学家从未收集火星摆动的详细数据。2011年,“机遇”号曾进行过一些测量,当时这辆火星车静止不动,以便熬过火星冬季。“洞察”号这样的固定式探测器从火星传回的无线电信号有助于科学家改进他们的测量。