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Touchdown on Mars! 美国宇航局'的InSight登陆“红色星球”内部

加利福尼亚帕萨迪纳—火星刚刚迎来了一位新的机器人居民。

美国宇航局's InSight着陆器 今天(11月26日)在火星表面安全着陆,这是自好奇号漫游车于2012年8月到达以来首次成功登陆红色星球— 在好奇号推出七周年之际,同样如此。

确认InSight着陆的信号在 下午2时53分美国东部标准时间(1953 GMT), 在该机构的喷气推进实验室(JPL)中,任务小组成员和NASA官员从中获得喜悦和满足感,该实验室负责管理InSight任务。几分钟后,该团队收到了着陆器的确认,确认其着陆后仍在运行。 [美国宇航局's InSight Mars Lander: Full Coverage]

降落时在JPL控制室的NASA管理员Jim Bridenstine说:“这很激烈,您会感觉到这种感觉。” “当我安静下来的时候,这非常非常安静,当然,收到的每条新信息也非常值得庆祝。在这里与在电视上观看完全不同,到目前为止,我可以告诉你现在确定我已经经历过两次。” 

克里斯·布鲁沃德(Kris Bruvold)(左)和桑迪·克拉斯纳(Sandy Krasner)在收到确认火星InSight着陆器成功降落在火星表面后的反应 (图片来源:Bill Ingalls / 美国宇航局)

但是直到晚上8:30紧张才完全消失。 EST(格林尼治标准时间11月27日,格林尼治标准时间0130),当时任务团队成员获悉InSight已成功部署了其太阳能电池板。没有这些阵列的扩展,着陆器将无法生存,更不用说以前所未有的方式探索红色星球的内部—耗资8.5亿美元的InSight任务的主要目标。

痛苦的拖延是不可避免的。美国宇航局官员说,直到着陆后大约5.5个小时,美国宇航局的火星奥德赛轨道飞行器才能将部署确认信息转交给任务控制。

如果阵列确实按计划展开,则InSight将加入相对选择的俱乐部。不到总数的40% 火星任务 几十年来,它们已经成功地到达了目的地,无论是绕行星运行的轨道还是尘土飞扬的红色表面。

通往火星的漫漫长路

A diagram of 美国宇航局's InSight Mars lander and its science instruments to look inside the Red Planet. (Image credit: 美国宇航局/JPL-Caltech - Adrian Mann/Tobias Roetsch/Future Plc)

InSight于5月5日从加利福尼亚州范登堡空军基地发射升空,这是美国西海岸首次进行星际飞行任务。 (佛罗里达的太空海岸是这类遥远航程者的传统出发点。)

InSight与两个名为“公文包”大小的立方体卫星共享了Atlas V火箭弹 MarCO-A和MarCO-B,在过去的6.5个月中,它们一直在通往火星。 MarCO二人组(其名称是“ Mars Cube One”的简称)已开始执行一项价值1800万美元的演示任务,目的是表明小型航天器可以探索深空。

美国宇航局's InSight Mars lander captured its first image just moments after touching down on the Red Planet on Nov. 26, 2018 (Image credit: 美国宇航局 TV)

MarCO-A和MarCO-B在今天的兴奋中也发挥了关键作用,在着陆器令人痛苦的进入,下降和着陆(EDL)序列中,将数据从InSight传递到JPL的任务控制。

令人痛苦的是。 InSight变薄了 火星大气 以约12,300 mph(19,800 km / h)的速度行驶,将其进入角精确设定为12度。如果着陆器比这更陡峭,它将被烧毁。任何较浅的地方,它都会像一块平坦的石头跨过池塘那样跳过大气层。

当着陆器穿越火星天空时,其隔热罩承受的温度约为2700华氏度(1500摄氏度)— 热得足以熔化钢。大气阻力极大地降低了InSight的速度,使其达到声速的1.7倍左右,此时着陆器部署了其超音速降落伞。

InSight很快启动了其小型船用推进器以进一步减速,最后降落在一个称为赤道的平坦赤道平原上 极乐世界 时速约5 mph(8 km / h)。 (这些数字基于InSight EDL团队的着陆前建模工作;实际数字可能最终会略有不同。)

所有这些仅需6.5分钟即可完成— 从大气进入到着陆,InSight在火星空中的总旅行时间。着陆器的EDL序列比好奇号着名的“7分钟的恐怖”的经验,其中包括一台由火箭驱动的空中吊车,通过电缆将重型汽车大小的漫游车降落到火星表面。(InSight的EDL反映了美国宇航局的凤凰号着陆器的状况,该着陆器于2008年5月在红色星球的北极附近降落。 InSight的机体很大程度上也是基于凤凰号机体的;这两个着陆器都是由航天公司洛克希德·马丁公司为美国宇航局建造的。)

MarCO-A和MarCO-B没有跟随InSight进入表面。矮脚动物探测器在火星上飞行,完成了它们的工作,并在第一颗行星际立方体卫星固守下来之后在历史上占有重要地位。 [美国宇航局's Mars InSight Lander: 10 Surprising Facts]

JPL的MarCo-A任务经理Cody Colley在此表示:“我们相信这总体上是一项非常有趣的技术,我们确实在深空展示了一些独特的东西,这些东西将使我们能够以紧凑高效的方式进一步开展未来的任务。”昨天(11月25日)在登陆前新闻发布会上。

他们的工作是 大概 完成后,我应该说:如果MarCO-A和MarCO-B的路径使它们足够靠近,并且如果获得了扩展任务的资金,那么可能会观察到小行星或其他天体,NASA项目办公室经理约翰·贝克(John Baker) MarCO任务告诉Space.com。

探索火星内部

尽管着陆令人兴奋,但这只是主要事件的序幕—InSight在《红色星球》上的科学工作。

在接下来的两个地球年中,着陆器将以前所未有的细节探索火星的内部结构和组成。 InSight将使用两种主要的科学仪器来做到这一点:一个热探针,它将自身锤击到火星表面以下16英尺(5米)的高度,以及三个非常精确的地震仪套件,它们将在监视“地震”,陨石罢工和其他震动。

实际上,“难以置信的精确”并不能使这些地震仪公平。

“他们可以看到振幅大约为原子大小的振动— 也许只是一个原子的一小部分。 

因此,地震仪套件被封装在真空室内,以最大程度地减少可能破坏数据的干扰。 2015年底,任务小组发现了一个 在这个房间里泄漏。漏洞已得到修复,但没有按原计划于2016年3月启动InSight。火星任务的发射窗口每26个月滚动一次,因此着陆器必须等到今年5月才下地。

科学团队还将使用789磅的重量跟踪InSight在太空中的位置。 (358公斤)着陆器的通讯装置。美国宇航局官员说,这一信息将使科学家们能够测量火星自转轴的微小摆动,从而有助于他们更好地了解行星的核心。

所有这些数据加在一起,将使科学家们对红色星球的内部有了前所未有的了解。

“这是InSight任务的目标—实际绘制出 火星内部 从三个方面来理解火星的内部以及我们已经了解了火星的表面。”巴内特说。

他补充说,科学家可以将火星用作一种实验室,以了解一般形式的多岩石行星。这是因为自从那之后不久,红色星球的内部或多或少就被冻结了。 火星形成 大约在45亿年前。我们不能以这种方式将地球视为一个时间囊,因为我们的星球内部由于板块构造,地幔对流和其他过程而不断翻滚。

InSight(其名称是“使用地震勘测,大地测量学和热传输进行的内部勘探”的缩写)具有非同寻常的国际合作水平。地下热探针由德国航空航天中心提供,法国国家航天局CNES领导了开发地震仪套件的财团。 [Mars InSight: 美国宇航局's Mission to Probe Red Planet's Core (Gallery)]

“慢动作任务”

 

不要期望InSight会以漂亮的照片使您眼花azz乱。该任务对冷表面特征不感兴趣,这解释了为什么它降落在Elysium Planitia上。平原是光滑而平坦的,没有几块巨石,增加了安全着陆的几率(以及探热探针能够深入火星尘埃的可能性)。 InSight是一个着陆器,而不是漫游车,因此在执行任务过程中拍摄的所有照片都将描绘相同的地形。

飞船还需要一段时间才能在火星上启动并运行。 InSight将使用其机械臂将热探针,地震仪套件和防风罩(将围绕地震仪的地方)放置在地面上。 

没有其他火星任务完成过这样的仪器部署—科学装备往往固定在红色星球飞船的身体或手臂上— 并且InSight团队希望确保他们做对了。因此,一旦他们了解了InSight的火星环境,他们将使用JPL的测试平台着陆器反复练习部署。

Banerdt说,实际的部署可能要到现在的两三个月后才能进行。校准仪器需要花费一个月左右的时间才能在“红色星球”上使用。

因此,至少要等六个月,InSight团队才能“了解我们正在寻找的东西”,Banerdt说。而且可能需要花费整整两年的使用寿命,或者接近使用寿命,才能真正详细了解火星内部。

“一旦我们浮出水面,InSight就是一项慢动作任务,” Banerdt说。

This story was updated at 10:20 p.m. EST to state that 美国宇航局 has received confirmation that InSight's solar arrays have deployed. 

- 天文空间站.com执行编辑 塔里克·马里克(Tariq Malik) 帕萨迪纳(Pasadena)为这个故事做出了贡献。高级作家梅根·巴特尔斯(Meghan Bartels)来自纽约市。迈克·沃尔(Mike Wall)关于寻找外星生命的书,外面”(大中央出版社,2018年;插图由 卡尔·泰特)现在退出了。在推特上关注他 @michaeldwall. Follow us @Spacedotcom or 脸书。最初发表于  - 天文空间站.com

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