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解读|“洞察号”首探火星内部,犹如45亿年来首次“体检”_康定县新闻

文章来源:古脊椎动物与古人类研究所     发布时间:2019-03-22   【字号:         】

原题目:解读|“洞察号”首探火星内部,犹如45亿年来首次“体检”

“洞察“号探测器

身着暗红色上衣的科研职员重要地盯着大屏幕,脸上露出了殷切期待乐成的神情。

“离地面400米、300米、200米、80米……”当着陆乐成传回“哔哔”声(表现探测器还“在世,身体康健”)的一刹那,美国宇航局指挥中央的科研职员振臂欢呼、拥抱、拍手……用差别方式庆祝人类时隔6年再次乐成上岸火星——这小我私家类关注和探测了近60年的红色行星。

指挥中央科研职员庆祝“洞察”号乐成上岸火星

“今天,我们完成了人类历史上第八次乐成上岸火星。我们将送航天员前往月球,之后再派航天员前往火星,‘洞察’号将在我们前往火星之条件供名贵的科学资料。”美国宇航局局长吉姆·布里登斯丁(Jim Bridenstine)在上岸乐成之后激动地说。

美国宇航局(NASA)新闻,美国东部时间11月26日14时52分59秒(北京时间27日3时52分59秒),“洞察”号火星探测器在火星上乐成着陆。这是2012年8月5日“好奇”号火星车乐成上岸火星以来,人类制造的探测器再次乐成上岸火星外貌。

“地下有‘鼓声’,我们需要研究火星的内部”

提到美国的火星探测项目,许多人都市想到近年来频仍泛起在媒体上的 “机缘”号和“好奇”号等火星车,尤其是设计寿命只有3个月的“机缘”号,在火星上一待就是11年,不光获得丰硕的探测结果,还在火星上“意外”缔造了一个天下纪录——跑了40多公里,完成了一个火星“马拉松”。

美国从1964年发射“水手4号”火星探测器最先,对火星睁开了40余年的连续探测,获得了大量的探测结果。作为火星探测收获最多的国家,美国在火星探测上依然马一直蹄。

航天专家庞之浩告诉汹涌新闻(www.thepaper.cn),只管距离人类第一次探测火星已有数十年,但我们对于火星内部结构仍知之甚少。此前人类总计开展的47次火星探测都是研究火星全球、地表、大气和磁场的。“洞察号”将首次探测火星内部,相当于用CT扫描对火星举行“45亿年来的第一次体检”。

“洞察”号将执行人类首次对火星内部探测的使命

“知人知面不知心”的古语同样适用于深空探测领域,对一个行星探测,若是仅仅知道它的地面和大气,那只是熟悉了它的外貌,无法熟悉它的“心田”。国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光此前向汹涌新闻表现:“派几个探测器在行星轨道或地面上走走看看,是无法相识某个性能内部的。好比,此前在2015年大红大紫的开普勒452b系外行星,虽然体积和尺寸与地球比力相似,但现在还无法知道它是不是一颗岩石质行星,更不用说该行星的内部结构。因此,要周全熟悉一个行星,必须对行星内部结构举行探测。”

凭据美国宇航局此前宣布的信息,“洞察”号主要负担两大科学使命:一是通过探测火星内部火震运动的规模、频率和地理漫衍,以及陨石撞击火星外貌的频率,来确定现在火星地质结构运动的级别;二是通过观察火星内部结构和运动历程,研究类地行星的形成和演化历程。按

照使命,科研职员制订了6个观察项目:确定火星地核巨细、组成和物理状态;确定火星地壳的厚度和结构;确定火星地幔的组成和结构;确定火星内部的热态;丈量火星内部火震运动的幅度、速率和地理漫衍;丈量火星外貌的陨石撞击率。

“洞察号”项目的主要卖力人布鲁斯·班尼特曾向《自然》杂志表现,只管火星探测的历史悠久,但顶多是在这颗星球的外貌留下些许抓痕。 “35年来,一直有‘鼓声’从地下传来,我们需要研究火星的内部。” 布鲁斯·班尼特说。

“加深对地球‘邻人’的相识”

“洞察”号于今年5月5日发射乐成,升空后航行了4.85亿千米,历时6个多月。 “洞察号”和2008年上岸火星的“凤凰”号着陆器有着千丝万缕的关系,因此也有媒体将“洞察号”称为“凤凰”2.0。“洞察”号使用了凤凰号探测器的平台,因此从形状上看“洞察号”和凤凰号探测器很是相似,只是凭据使命的差别举行下场部调整。“洞察号”长约5.5米,尺寸上与一台小轿车相当,质量为350千克,此外,另有两块能像纸扇一样睁开的圆形太阳能电池板提供电源。

乐成上岸火星的步骤

“之前的‘凤凰’号落在了火星的北极平原,获得了许多对北极平原的冰冻、水、冻土相关的探测结果,也在其上发现了土壤中含有水。加热之后发现土壤中含有5%以上的水,着陆腿上也结有露珠,发现了水的特征。” 中国科学院国家天文台研究员、行星专家郑永春先容说。

据美国媒体此前消息来源,其着陆点的选址花了4年时间,最后选定的详细着陆坐标为:北纬4.5°,东经135.0°。由于这里阵势平展,没有沟壑,阳光富足,能为太阳能电池板充电。另外,该着陆点离“好奇”号火星车600千米,而且能跟现在运行的5个火星轨道探测器通讯。为了在着陆历程中有足够厚的大气层来保证下降伞的缓冲需要,着落点要低于火星大地水准面以下2.5千米,地形坡度要小于15°,石头不能太多,风化层较松软,利便着陆和钻5米深的孔。

“洞察”号传回的首张照片

“自1965年以来,我们从轨道和地表研究了火星,相识了火星的天气、大气、地质和地表化学,”美国宇航局科学使命局行星科学部的署理主任洛里·格雷泽(Lori Glaze)指出,“现在,随着美国宇航局准备将人类探险家送入太阳系更深处,我们最终将探索火星内部,加深对地球‘邻人’的明白。”

为了加深对地球‘邻人’的相识,“洞察”号将搭载完全差别的3种科学载荷,包罗两台由欧洲提供的仪器,专门设计用于探查这颗红色星球的焦点深处。包罗地震仪装备、地热流值探测仪和“自转和内部结构试验”探测装备。其中地震仪装备和地热流值探测仪划分由法国和德国研制。除了上述3种探测装置,还装备了2台相机,可对火星气压、温度和风速等举行丈量,用于对地震仪数据的噪音修正事情,固然,这些数据也将是火星天气研究方面有用的质料。

“用地震仪探测内里的地震波,火星内部有一些地震是自然的地震,另有一些是火星内部运动导致的地震,另有一些小行星、陨石会撞到火星引起一定的震惊。” 郑永春先容说,“地震波的流传会反射信号,凭据信号的诠释就能获得火星内部结构和身分的数据,是否像地球一样分为地壳、地幔和地核,各个分界线在那里,地壳的厚薄,是否存在地幔等问题。”

“地震是我们相识地球内部,火星内部和月球内部的一个很是主要的仪器手段。” 郑永春增补道。

热流探测仪主要是丈量火星表层一定深度的温度和梯度。通过测物质的温度梯度和物质的热导率相乘,就能算出来热流,单元面积单元时间从内部通报出来的热量,凭据这个热量和地震波的数据相联合,就可以推测火星内部热量的释放情形。

凭据相关资料,测热流可以相识内部能量的释放情形,能量的释放情形就是通过内部放射性元素的衰变来实现,从而推测火星现在内部的热量。火星形成初始的情形,可以通过一个模子来推测,好比说其时含有几多放射性元素,对比现在含有几多,可以推测现在火星内部的热量的几多,二这个问题关乎内部热演化的历史以及火星内部结构的分层。

简而言之,地震仪是用来探测火星内部结构的分层,而热流仪是探测火星内部的热演化历史。

“深空探测国际互助的又一规范”

“洞察”号项目是一项国际互助深空探测项目。“这一成就代表了美国和我们的国际同伴的智慧,也证实了我们团队的献身精神和毅力。” 美国宇航局局长吉姆·布里登斯丁指出。美国有线电视新闻网(CNN)消息来源称,“洞察”号上岸乐成之后,美国副总统彭斯打电话向整个团队表现祝贺。

在“洞察”号探测器上,地震仪由法国研制,热流探测仪由德国研制,而这两个是探测器的最主要三个仪器中的两个。

测试中的“洞察”号

“乐成上岸火星为未来探测事情睁开奠基了基础,若是项目顺遂完成,那么‘洞察’号将成深空探测国际互助的又一规范。”庞之浩以为。

值得一提的是,“洞察号”使命还将部署2颗微型卫星,以便在着陆阶段试验性地给地球提供实时中继信号。这也是深空使命中首次使用“星际微型卫星”

“洞察”号使命使用的两颗微型卫星被称为“火星立方体一号”,它们将和“洞察号”一起发射升空,并踏上前往火星的旅程。当“洞察号”上岸火星时,它们将从火星旁边飞过,并向地球中继卫星传输“洞察号”的上岸数据。据美国宇航局先容,“火星立方体一号”就像“洞察”号上岸探测器的中继卫星,可以大大提高“洞察”号的信号传输效率,若是试验性使命获得乐成,未来微型卫星将应用于更多的探索太阳系的星际使命。

“火星立方体一号”只是一个试验项目,因此通讯中继不能所有指望这“两兄弟”。杨宇光表现:“担任‘洞察号’中继使命是火星勘察轨道器已经对轨道举行了调整,迎接2016年到来的‘洞察号’,它可资助‘洞察号’举行轨道修正,为‘洞察号’提供准确的下降轨道,并将亲自见证“洞察号”进入火星大气层及着陆历程,存储并记载数据。一旦‘洞察号’抵达火星外貌后,侦探轨道航行器将担任中继通讯使命。”

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(责任编辑:赵石)

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