美国宇航局的下一个任务将让我们洞察火星内部

在我们太阳系的所有奇观中，没有哪个地方比我们自己的星球更受关注。自从人类首次探索外星以来，我们已经发射了 21 艘不同的航天器来研究我们这个铁锈色的邻居。目前有两辆探测器在陨石坑内行驶，六颗卫星在上空。但所有这些活动还不够——火星即将迎来一位新居民。

大约一周后，NASA 将发射一架名为“洞察号”的着陆器。这将是自​​ 2008 年“凤凰号”着陆器在北极附近着陆以来十年内首次在尘土飞扬的火星表面着陆的着陆器。与最近的“好奇号”火星车不同，“洞察号”和“凤凰号”等着陆器并不绕着火星漫游。相反，它们在着陆点附近探索周围环境。

尽管火星几十年来一直备受关注，但我们对它仍有很多不了解的地方。我们知道它有一个核心，但科学家不确定它有多大或由什么组成。它可能很小而且密度高——像我们自己的核心一样由铁和镍组成，也可能更大，由几种类型的物质组成。火星通常被称为死行星，但它实际上相当活跃。它在 5000 万到 1 亿年前有活火山，从地质学角度来看相对较近，研究人员很想知道它们是如何形成的，以及它们为什么停止喷发。

“我们利用洞察号所做的一切都是为了了解火星是如何形成和演化的，”洞察号任务联合研究员马克·潘宁 (Mark Panning) 说道。“为了拼凑出类地行星形成的完整图景，我们需要了解火星的这一基本部分及其历史。”洞察号的任务是探索火星表面之下以解开这些大谜团，这意味着它将携带一些高度专业的设备。

工作原理

洞察号将降落在埃律西昂平原，距离好奇号火星车的漫游地点仅稍北一点。着陆后，它将用两个月的时间用机械臂将科学仪器放置在火星表面，其中最灵敏的是特制的地震仪。这不是普通的地震仪，就像加州测量地震的地震仪一样；这种仪器非常灵敏，可以通过单个原子的距离测量地面的运动。如果火星发生哪怕一个原子距离的地震，洞察号都能捕捉到。

接下来，它将部署 HP3 仪器，该仪器将锤击至地面 16 英尺深处。HP3 本质上是一个大型温度计，它将在土壤中停留整整一个火星年，或两个地球年。当火星绕太阳运行时，HP3 将监测火星内部温度的变化。

了解火星内部的运动和热量水平可以告诉我们很多有关火星活跃程度的信息，并为我们了解其历史提供线索。在火星地壳深处，可能仍有炽热的岩浆流动，甚至可能仍有活火山的迹象。团队成员将火星称为“金发姑娘”星球，因为它比月球大，但比地球小。月球在早期损失了大量热量，而地球保留了大量热量。我们的星球非常活跃，以至于板块构造、火山和由这种内部热量产生的其他地质过程不断抹去地球早期历史的记录。这种活动是由热量想要从行星核心深处逸出所驱动的。火星位于我们自己星球的活力和我们小小的不活跃的月球之间，这使得它成为更好地了解我们太阳系内部小岩石体的差异和相似之处的绝佳地点。

InSight 不仅将成为第一艘专门用于研究火星内部的航天器，而且还将以不同的方式创造历史。NASA 首次设计了两颗立方体卫星，即微型卫星（大约一个公文包大小），在 InSight 前往火星的旅程中与其一起飞行，在此期间它们将充当通信中继。一旦进入火星轨道，它们将见证 InSight 进入大气层，并将数据发回 NASA 的深空网络，让任务团队了解着陆过程的状态。这种团队合作和漫长的旅程将使 MarCo 立方体卫星成为有史以来第一颗发射到太空的行星际立方体卫星。如果这个中继器能够像团队希望的那样工作，它可能会改变未来行星任务在危险的大气层进入过程中的通信方式。通常，进入大气层的航天器依靠较大的卫星进行通信中继，但它们只有在航天器到达火星后才会工作。像 MarCo 这样的立方体卫星可以一路跟踪和更新任务，为任务增加了一定程度的保障。

如果发射和着陆一切顺利，洞察号将为我们带来独特的视角来观察这颗著名的邻星。着陆后不久，科学家们将开始解开这颗红色星球的一些最大谜团，从而帮助我们更多地了解我们在太阳系中的位置。

什么时候推出？

发射窗口将于 5 月 5 日太平洋时间凌晨 4:05 正式开放。洞察号将从加利福尼亚州范登堡空军基地发射，这是首次从西海岸发射的行星探测任务。该航天器将飞行六个月到达火星，并于今年 11 月 26 日降落在埃律西昂平原。