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美“洞察”着陆器成功登陆火星

 小三峡大京九 2018-11-29

来源:航小宇

“洞察”主要仪器部署后示意图。仪器部署要在着陆几个月后才能完成

    【综合消息】经过近5亿公里长途跋涉,NASA“洞察”着陆器美东部时间11月26日14时52分59秒(北京时间27日3时52分59秒)在火星上成功着陆。这是2012年8月5日好奇号漫游车成功登陆火星以来首次有人造探测器落在火星表面上。着陆位置是火星赤道以北的埃利西昂平原。

    在持续6.5分钟的进入、下降与着陆过程中,着陆器综合利用防热罩、降落伞和推力器,把速度从开始时的约5.5公里/秒降至0。由一路同行的一对立方星传回的遥测数据证实,着陆器安全抵达火星表面。着陆器本身也按预定计划在落地后7分钟发出一个X波段蜂鸣信号,证实其在运行。按计划,“洞察”将在着陆16分钟后,在着陆溅起的尘土“尘埃落定”的情况下,开始展开其太阳能电池阵。展开过程要持续16分钟。不过,电池阵展开情况要在着陆后约5个小时才能确定。

在喷推实验室任务控制中心,“洞察”团队人员庆祝着陆成功

    NASA局长布莱曼斯坦在该局于着陆后不久发表的一份声明中说:“今天,我们成功实施了人类历史上第8次火星着陆。”他说:“‘洞察’将研究火星的内部,并将在我们着手准备送宇航员奔向月球并随后奔赴火星之际教给我们宝贵的科学知识。这一成就体现了美国及其国际伙伴的聪明才智,也是我们团队奉献和坚持不懈的证明。NASA最好的日子还未到来,但将很快到来。”布莱登斯坦还在NASA电视上说,通过电视观看了着陆的副总统彭斯给他打了道贺电话。

    “洞察”全称为“利用地震调查、测地与热输运的内部探测”(InSight)。整项任务耗资近10亿美元,其中国外出资占了约1.8亿美元。它是5月5日由联合发射联盟公司的宇宙神5火箭发射的。探测器在着陆前约22小时完成了第6次、也是最后一次轨道修正机动(TCM),对椭圆形落区位置做了微调,以避开落区边缘附近的不利地形条件。

    人类以往发往火星的轨道和着陆探测任务共有43项,其中只有18项取得成功。NASA喷气推进实验室总工程师曼宁近日在谈到“洞察”即将进行的着陆时说,虽然此前已经做过,但在火星上着陆是很难的,这次也不例外。喷推实验室“洞察”项目经理霍夫曼称,火星着陆难主要是因火星引力相对较强,会让探测器加速到很高的速度,而火星大气却很稀薄,密度只有地球的1%,从而让着陆器很难通过耗散能量来减速。

“洞察”即将着陆(效果图)

    对于“洞察”来说,本次着陆最关键的环节包括以12度的进入角准确进入火星大气(角度小了会被弹开,从而与火星擦肩而过,而大了则会被烧毁),展开超音速降落伞和着陆支腿,并让反推火箭发动机点火工作,以最终以8公里的时速触地。所有这些动作都将在短短6.5分钟内完成。好奇号的“恐怖7分钟”再入、下降与着陆程序之所以略长,是因为那辆很重的漫游车采取了不同的接地策略,即借助由火箭提供动力的“空中吊车”用缆索下放到火星表面上。

    “洞察”的着陆地点距好奇号不远,是一块平坦而乏味的平原地带。但这种乏味并不是什么缺点。“洞察”将研究的是火星内部,所以任务团队人员并不关心表面地形地貌是否有趣。事实上,山峰、峡谷和峭壁对这项任务而言是不受欢迎的,因为它们会增加安全着陆的难度。

“洞察”在着陆后数分钟传回的、透过溅有尘土的镜头罩拍摄的第一幅图像表明,其着陆场周围地形相对平坦,同预期的一样

    “洞察”将利用两台主要仪器来开展其科学工作,包括一套超级灵敏的地震仪和一台将钻入地下的热探头。两台仪器分别由法国国家空间研究中心(CNES)和德国宇航中心(DLR)提供。如此之大的国外参与力度对NASA科学任务来说是少见的。法方地震仪问题曾导致“洞察”错过了2016年3月的原定发射窗口。该仪器随后按时完成了重新设计,使探测器得以在5月份启程。由于要确定着陆器周围的最佳安放位置,并要进行标校,这两台仪器要在几个月后才能真正开始采集数据。

    NASA科学分部主管泽布琛曾形容“洞察”将测量火星的“脉搏”和“体温”等重要“体征”,并称这是火星“出生”45亿年来首次做“全面体检”。任务团队人员表示,所采集的数据将能很好地揭示火星内部构造和成分。此外,任务科学家将利用着陆器上的通信设备来跟踪火星自转轴的轻微摆动。这一信息也会有助于认识火星内部构造。NASA科学家称,“洞察”的探测数据应能帮助科学家更好地认识岩质行星的形成和演化。

    与“洞察”一同上路的还有两颗小巧的立方星,用于实时掌握探测器的着陆过程。这两颗六体立方星称为“火星立方星一号”(MarCO),简称“马可”A和B,又称“瓦力”(Wall-E)和“艾娃”(Eva),由喷推实验室研制。它们要尝试把“洞察”着陆过程中的数据发回地球。不过,该项目为实验性质,并不是“洞察”项目的正式组成部分,对任务成败也并非必不可少。NASA的“火星侦察轨道器”等其它探测器也能承担数据回传工作。“马可”A和B本身也不会尝试着陆。它们随后会飞离火星,工作寿命也会很快结束。

    “洞察”的主探测任务预计将持续超过1个火星年,相当于地球上的近2年,也就是到2020年11月。任务首席科学家是喷推实验室的巴内特,科学团队包括美国及国外大学、企业和政府机构专家。探测器由洛马航天系统公司建造,发射重量694公斤。它利用了NASA大获成功的“凤凰”着陆探测任务所用的技术。2007年8月发射、次年5月登陆火星北极平原的“凤凰”确定火星极区地表附近存在水。

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