美国西部时间周一中午,NASA 发射的洞察号(InSight)火星探测器完美着陆了。
在这次惊险的着陆前,洞察号已经在黑暗的宇宙中航行了漫长的六个半月,旅程长达 4.58 亿公里。
作为 NASA 发射到火星的第 8 个探测器,洞察号的使命比“前辈们”更加艰巨:它要做的不仅是拍拍照片,收集土壤样本,观测火星气候这样的“简单工作”,更要钻入火星的地层之下,探索火星的内部结构,让人类了解真正的火星。
洞察号将从本周起,在火星服役至少两年,并用它传回的数据,为我们揭示火星“内心深处”,甚至是整个太阳系行星演化的秘密。
惊险七分钟
尽管洞察号项目从开始计划起已经历时七年,中途还因为在抗震试验中机体受损而使发射时间推后了两年,但这次“星际旅途”真正的高潮却只有短短七分钟。
没错,从进入火星大气到着陆,洞察号只有七分钟的时间。
在这七分钟内,洞察号的速度必须迅速从每秒 5600 米减速到每秒 2 米。同时,它必须自动张开超音速降落伞,接收地面反射来的雷达信号,并在极小的误差内点燃减速助推器。
由于火星传来的信号要过近40分钟才能被地球接收,这七分钟内如果出现任何问题,NASA的研究员都来不及补救。
让观察员担心的也包括洞察号的复杂结构。
据 NASA 科学家透露,洞察号装备有 12 个引擎,每个引擎每秒钟都要暂停十次,为探测器的平稳着陆提供小的冲量。即使如此,洞察号的着陆器仍然可能在着陆的瞬间损坏。

因此,洞察号着陆过程中,NASA 指挥中心只能听见紧张的呼吸声,和观察员越来越紧凑报数声。
在经历紧张的全场沉默后,观察员终于汇报“Touch down confirmed(登陆成功)”。
简单的一句话NASA 的科学家们终于松了一口气,跳起来欢呼拥抱。

十几分钟后,洞察号传回了在火星登陆后,“睁开眼”看到的第一个画面。

洞察号的使命
虽然火星作为离地球最近的类地行星,已经是人类最了解的星球了,但我们对它的研究还远远不够。
洞察号的“前辈们”观测的重点集中在火星表面:土壤、大气、磁场、气候,以及寻找水的痕迹。

但为什么火星没有像地球一样形成保护大气层的磁场?为什么火星表面会留下液态水存在的痕迹,火星上到底发生了什么?火星是否仍有地质活动?火星的地核到底是固态还是液态?这些更深层次的问题我们依然毫无头绪。
更重要的是,作为一颗与地球拥有相似地质结构和形成过程的岩石行星,火星的现在很可能就是地球的未来。因此,研究火星的地质构成有助于我们更好的了解自己所在的地球,了解太阳系,甚至帮助人类搜索宜居的地外行星,为星际移民做准备。
洞察号的装备
为了深入了解火星,洞察号配备了三样新装备:测量火星晃动情况的无线电天线、监听火星脉冲的地震仪和能深入火星地下5米的热流探头。

先说无线电天线。
火星和地球一样,会在自转时发生轻微的摆动。而火星的摆动情况和它地心的物理状态息息相关。洞察号的一对儿无线电天线就能精确跟踪火星的晃动情况,从而帮助科学家推断火星的内部到底是液体还是固体。
我们再说说地震仪。
当火星发生地质运动,或有陨石撞击火星表面时(因为火星大气稀薄,所以被陨石撞到的几率比地球大得多),地震仪会监听火星的脉冲,探测高频的火星震动信号。从这些数据,科学家可以判定火星上到底有没有地震,以及了解火星的地层生态。

最后,长达五米的热流探头可以自动钻进火星地下,检测火星表面的热量散失情况。探头通过电缆与洞察号相连,便于及时回传热量信号。这个数据不仅能帮助科学家判断地球和火星是否完全由同样的东西组成,也有助于我们了解火星的进化过程。

除了上面提到的三样新装备,洞察号的太阳能板也是值得注意的。它提供了洞察号需要的大部分电力。
洞察号搭载的太阳能板完全展开后,功率可以在晴好的天气下达到 600-700 瓦特。虽然这个功率只够驱动一台家用搅拌机,但好在洞察号不需要过多移动,只需要在着陆点附近观测即可。

一起上火星的,还有26万个中国人的名字
除了高精尖的测量仪器,洞察号上还搭载了两枚刻有 240 多万地球人姓名的硅质芯片,其中也包括 26 万名积极在网上参与 NASA 姓名征集活动的中国人。
在 NASA 的网页上登记后,入选的人就会收到这样一张“火星机票”。

这两枚刻满名字的芯片虽然和一分钱硬币一样小,但采用了电子束雕刻技术后,人名的尺寸极其微小。

小到什么程度呢?字母 E 的横线放大 10 万倍后,也仅有 6 纳米长,肉眼根本看不到。

虽然不能亲自去火星一游,但让自己的名字永远留在火星表面也是很浪漫的呀。
过去的 60 年里,人类对火星的了解从太阳系中一颗暗淡的行星,到如今命运相连的亲兄弟。这个过程与科学家们的开拓精神是分不开的。
从传来第一张火星表面照片的探路者号,到第一次在火星发现冰块的凤凰号,再到如今能听到火星“心跳”的洞察号,人类不断拓宽着对火星认知的深度和广度。
而火星——这颗通往宇宙更深处的完美跳板——也不断为人类的科技和想象力提供着无穷的动力。

而在另一边,也有像马斯克和贝佐斯这样的科技大佬们在为殖民宇宙这个遥远的目标做着实际的努力:马斯克的猎鹰火箭为平价太空旅行和星际大批物资运输提供了可能性;贝佐斯的“蓝色起源”计划,则将星际殖民的野望拓展到了整个太阳系。在提到殖民宇宙时,贝索斯说道:“我希望太阳系中能有一万亿人类,那该多酷啊。”
多希望在有生之年,他们的火星殖民梦能得以实现。但有一个事实我敢肯定:我们离火星梦,真的越来越近了。

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