美国太空总署(NASA)洞察号(InSight)火星着陆器即将完成长达 7 个月的太空旅行,准备降落火星平原,预定着陆时间为美东时间周一下午 3 点(台湾时间周二凌晨 4 点)。由于洞察号传回地球的讯号会延迟,究竟它是安全抵达地面还是坠毁,科学家在事实发生 7 分钟后才会知道。
2018 年度,科学家对火星的探索有许多新进展,比如 6 月时,NASA 好奇号终于在火星探测到支持生命条件的有机分子,虽然有机物质也可能是从非生物化学反应过程产生;7 月时,ESA 快车号侦测到火星南极冰层下方有巨大的盐水湖,此次证据比之前任一研究都还要有力。
11 月时,ESA 与 NASA 即将分别派往火星的两辆探测车“ExoMars 2020 火星车”、“火星 2020 探测车”,登陆地点纷纷出炉,前者可能为欧克西亚高原,后者确定是 Jezero 陨石坑。
而今年 5 月发射升空的 NASA 洞察号(全名:Mars Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport,缩写 InSight)正要迎来历史性一刻,它将于美东时间周一下午 3 点(台湾时间周二凌晨 4 点)降落在火星赤道附近的埃律西昂平原(Elysium Planitia)。此处是火星最年轻的火山区之一,地势平缓,海拔约 -2 公里,东西横跨约 3,000 公里。
▲ 火星埃律西昂平原想像图。(Source:NASA)
对 NASA 工程师来说最坐立难安的时刻,莫过于洞察号进入火星大气层后的短短 6 分钟。这段期间,探测器将以时速 19,800 公里的速度穿越大气层,按照进入、降落、着陆(EDL)三阶段完成任务。
进入(enter)阶段,探测器务必以精准 12 度角切入,角度太陡的话探测器会烧起来,太平缓又会被火星大气反弹回外太空;降落(descent)阶段,探测器会弹出隔热罩阻挡大气摩擦热量,团队预估探测器前端温度会加热至 1,000℃,而大气阻力会逐渐让探测器速度降至约时速 1,350 公里。
最后着陆(landing)阶段,当探测器低至离地约 16 公里处,隔热罩弹开,换打开降落伞缓冲;离地 2 公里时,降落伞再脱落,着陆器底部 12 个火箭助推器开始点火以抵消降落速度,最后要如科学家计算那般完美停在火星表面。
(Source:NASA)
但由于火星与地球的距离摆在那,讯号传输会延迟,科学家无法即时得知洞察号是成功着陆了还是失控坠毁,一切须等洞察号传回哔哔讯号。
洞察号是固定式科学载具,一旦成功着陆,它将开始原地布署太阳能电池板与科学仪器,包括内部构造地震仪(Seismic Experiment for Interior Structure,SEIS)、热流及物理特性综合探测器(Heat Flow and Physical Properties Probe,HP3)、自转和内部结构实验仪(Rotation and Interior Structure Experiment,RISE),以研究火星早期的地质演变。
如果你想和世界各地科学家一起等待这关键的 7 分钟,NASA 已贴心为你准备了线上直播。
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(首图来源:NASA)
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