“洞察號(hào)”團(tuán)隊(duì)成員在收到著陸器成功降落在火星表面的確認(rèn)消息后歡呼。圖片來(lái)源：NASA/Bill Ingalls

■本報(bào)見(jiàn)習(xí)記者 任芳言

在太空中飛了6個(gè)多月，火星探測(cè)器“洞察”號(hào)終于著陸了。

即便此前已有探測(cè)器成功登陸火星的經(jīng)驗(yàn)，但“洞察”號(hào)的著陸依舊經(jīng)歷了千難萬(wàn)險(xiǎn)。據(jù)“洞察”號(hào)首席工程師Rob Manning介紹，從進(jìn)入大氣層到著陸，要經(jīng)歷上千個(gè)步驟，在大約7分鐘的時(shí)間里，“洞察”號(hào)必須精準(zhǔn)執(zhí)行這些任務(wù)，且還冒著可能與地球短暫失聯(lián)的風(fēng)險(xiǎn)。

進(jìn)入大氣層，打開(kāi)降落傘，伸出腿，緩沖著陸，傳回信號(hào)……11月26日，美國(guó)東部時(shí)間下午3點(diǎn)左右，“洞察”號(hào)有驚無(wú)險(xiǎn)地到達(dá)目的地。

探測(cè)任務(wù)就這樣開(kāi)始了。

火震探測(cè)裝備升級(jí)

由于大部分探測(cè)任務(wù)需要長(zhǎng)期固定在同一位置完成，科學(xué)家為“洞察”號(hào)選擇了一塊相對(duì)平坦的著陸區(qū)域——在火星赤道的北部，“洞察”號(hào)將在此開(kāi)展預(yù)計(jì)兩年時(shí)間的探測(cè)任務(wù)。

“洞察”號(hào)將首次對(duì)火星的深層內(nèi)部展開(kāi)研究，并對(duì)火星上的地震——火震進(jìn)行探測(cè)。中國(guó)航天科技集團(tuán)航天設(shè)計(jì)師錢(qián)航對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》表示，“洞察”號(hào)此次火星任務(wù)的主要目標(biāo)有二：一是通過(guò)研究火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)及演化過(guò)程，了解類(lèi)地行星的形成和演化；二是了解火星構(gòu)造活動(dòng)和隕石撞擊活動(dòng)現(xiàn)狀。

由法國(guó)國(guó)家太空研究中心（CNES）提供的內(nèi)部結(jié)構(gòu)地震實(shí)驗(yàn)（SEIS）設(shè)備作為此次“洞察”號(hào)攜帶的主要科學(xué)儀器之一，將利用搭載的6個(gè)傳感器對(duì)火星地面運(yùn)動(dòng)進(jìn)行測(cè)量。

全國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專(zhuān)家龐之浩表示，SEIS能夠獲取星球內(nèi)部的“影像”，就好比給行星做CT掃描，以探測(cè)火星上曾經(jīng)存在的生命跡象。

1976年，美國(guó)的火星著陸器海盜1號(hào)和海盜2號(hào)在抵達(dá)火星時(shí)，也曾攜帶地震探測(cè)儀，但由于多種原因，傳回的有效信息并不多。錢(qián)航表示，此次“洞察”號(hào)探測(cè)器攜帶了更靈敏的地震儀，且有高分辨率火星勘測(cè)軌道飛行器（MRO）影像幫助定位震源。“這也讓人們期待‘洞察’號(hào)有更好的表現(xiàn)。”錢(qián)航說(shuō)。

去火星挖坑？史上首次

“洞察”號(hào)還將第一次精確測(cè)量從火星內(nèi)部散發(fā)出的熱量。“洞察”號(hào)著陸后，將通過(guò)機(jī)械臂把攜帶的另一件科學(xué)儀器放在火星表面，即由德國(guó)宇航中心提供的熱流和物理特性研究設(shè)備（HP3）。

該設(shè)備能夠利用機(jī)械裝置從火星地表向下挖掘5米，以了解火星土壤下的內(nèi)部熱量變化——這是目前為止火星探測(cè)能夠觸及的最大深度。

此前美國(guó)宇航局（NASA）對(duì)于星球內(nèi)部的熱流探測(cè)已積累了一些經(jīng)驗(yàn)，“阿波羅”15號(hào)和“阿波羅”17號(hào)都曾在月球安裝熱流探測(cè)儀，但由于未能估算好月球風(fēng)化層巖石硬度，探測(cè)儀未能鉆探到計(jì)劃的深度。

“此次給‘洞察’號(hào)著陸選址時(shí)，科學(xué)家充分考慮了著陸區(qū)的風(fēng)化層厚度和巖石硬度，以確保探測(cè)設(shè)備能夠鉆到5米深的地方。”錢(qián)航表示。

HP3會(huì)一點(diǎn)點(diǎn)將“觸角”探入地下，通過(guò)測(cè)量所處位置的溫度，確定從星體流失的熱量有多少。由NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）領(lǐng)銜開(kāi)發(fā)的旋轉(zhuǎn)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)（RISE）設(shè)備還將利用“洞察”號(hào)的X波段無(wú)線電通信系統(tǒng)，精確測(cè)量火星自轉(zhuǎn)軸的攝動(dòng)。

歷經(jīng)考驗(yàn)飛向火星

攜帶了240萬(wàn)地球人姓名的“洞察”號(hào)順利著陸——其中還包括了26萬(wàn)中國(guó)人的名字，讓不少太空愛(ài)好者激動(dòng)了一把。而實(shí)際上，“洞察”號(hào)飛向火星的旅程曾經(jīng)被取消。

NASA曾在2015年末宣布取消原定于2016年3月的發(fā)射計(jì)劃，因?yàn)楫?dāng)時(shí)“洞察”號(hào)攜帶的地震檢測(cè)設(shè)備密封不嚴(yán)發(fā)生泄漏，NASA甚至表示考慮是否要完全取消這項(xiàng)探測(cè)任務(wù)。

雖然發(fā)射時(shí)間較原計(jì)劃推遲了26個(gè)月，所幸設(shè)備最終被及時(shí)修復(fù)。這臺(tái)靈敏度極高、能夠檢測(cè)到精確至原子尺度地面運(yùn)動(dòng)的設(shè)備將在火星上一展身手。

龐之浩表示，目前人類(lèi)向火星發(fā)射的43個(gè)探測(cè)器中，成功的僅有18個(gè)，成功率不到50%。由于火星距離地球遙遠(yuǎn)，對(duì)發(fā)射、控制、通信等技術(shù)提出了各種挑戰(zhàn)，火星也被稱為“探測(cè)器墳場(chǎng)”。

即便火星探測(cè)耗費(fèi)巨大，人類(lèi)也從未停下過(guò)腳步，世界各國(guó)仍在部署后續(xù)的火星探測(cè)任務(wù)。預(yù)計(jì)在未來(lái)3年里，NASA研制的“2020火星車(chē)”將降落火星，以尋找火星上曾存在生命的證據(jù)。中國(guó)也計(jì)劃于2020年前后實(shí)施首次火星探測(cè)任務(wù)。