NASA 的下一个任务将让我们“洞察”火星的内部

在我们太阳系的所有奇迹中，除了我们自己的星球之外，没有哪个地方比火星被研究得更深入了。自从人类首次迈入星辰大海以来，我们已经向这颗锈红色的近邻发送了 21 艘探测器。目前，有两个探测车在陨石坑内行驶，还有六颗卫星在空中运行。但所有这些活动仍然不够——火星即将迎来一位新居民。

大约一周后，NASA 将发射一个名为“洞察号”的着陆器。这将是自 2008 年“凤凰号”着陆器在北极盖附近着陆以来，十年来第一个登陆这片尘土飞扬地表的着陆器。与最近的“好奇号”探测车不同，“洞察号”和 “凤凰号” 这样的着陆器不会在行星上漫游。相反，它们会固定在着陆地点，探索周围的环境。

尽管火星几十年来一直备受关注，但仍有许多我们不了解的地方。我们知道它有一个核心，但科学家们不确定它有多大，或者它是由什么组成的。它可能很小且致密——像我们的核心一样由铁镍组成，或者更大，由多种材料组成。火星常被称为一颗死去的行星，但实际上它相当活跃。在地质学意义上相对较近的 5000 万至 1 亿年前，它还有活跃的火山，研究人员渴望了解更多关于它们是如何形成的，以及为什么停止喷发。

“我们用‘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”任务的联合研究员 Mark Panning 说。“为了拼凑出类地行星如何形成的完整图景，我们需要了解火星的这个基本部分及其历史。”“洞察号”的任务是深入火星表面之下，解决这些重大谜团，这意味着它将携带一些高度专业的设备。

工作原理

“洞察号”将降落在名为“埃律西昂平原”的区域，就在“好奇号”探测车漫游的稍北处。着陆后，它将花费两个月时间，利用其机械臂将其科学仪器放置在表面，其中最敏感的是特制的地震仪。这不像测量加州地震的地震仪；这种仪器非常灵敏，可以测量原子距离的地面运动。即使火星发生原子距离的微小震动，“洞察号”也能捕捉到。

接下来，它将部署其 HP3（热流和物理性质探测器）仪器，该仪器将钻入地下 16 英尺。HP3 本质上是一个大型温度计，将在火星土壤中停留一个完整的火星年，相当于两个地球年。随着火星绕太阳运行，HP3 将监测火星内部温度的通量。

了解火星内部的运动和热量水平，可以告诉我们火星的活跃程度——并揭示其历史。地壳深处可能仍有炽热的岩浆流动，甚至可能仍然存在活跃火山的痕迹。团队成员称火星为“金发女孩”行星，因为它比月球大，但比地球小。月球早期损失了大量热量，而地球则保留了大量热量。我们的行星如此活跃，以至于由内部热量产生的板块构造、火山和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逃逸驱动的。火星介于我们自己的行星的活力和我们小而沉寂的月球之间，这使其成为更好地理解我们太阳系内部小型岩石天体之间的异同的理想地点。

“洞察号”不仅是第一个旨在研究火星内部的航天器，而且它以另一种方式创造了历史。NASA 首次设计了两颗立方星（微型卫星，尺寸约等于一个手提箱），在“洞察号”前往火星的途中与其一起旅行，期间它们将充当通信中继。一旦进入火星轨道，它们将见证“洞察号”进入大气层，并将数据 ping 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 立方星成为有史以来第一批发射到太空的星际立方星。如果这种中继按团队期望的方式工作，它可能会改变未来行星任务在大气层进入期间的通信方式。通常，进入大气层的航天器依赖于较大的卫星进行通信中继，但这些卫星只有在航天器到达行星后才起作用。像 MarCo 这样的立方星可以沿途跟踪和更新任务，为任务增加一层保险。

假设发射和着陆一切顺利，“洞察号”将为我们提供一个独特的视角来了解我们著名的近邻行星。着陆后不久，科学家们将开始拼凑出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。