自NASA 在火星表面着陆航天器以来已经过去了六年，但这种情况即将改变。11月26日，一项名为InSight的新任务将尝试进入稀薄的火星大气层，并着陆在名为Elysium Planitia的区域，就在好奇号火星车漫游的北方。与其他火星任务——用于在沙地陨石坑中行驶或研究地表特征的着陆器和火星车——不同，InSight将是第一个在火星上花费时间观察行星内部运作的航天器。
火星表面有很多科学家感兴趣的东西，但对其内部发生的事情知之甚少。我们不确切地知道这颗行星的核心是由什么构成的，它有多大，或者火星可能有多大的地质活动性。为了解开这些谜团，我们必须深入地表之下。这就是InSight的专长。
但首先，着陆器必须在进入大气层、下降和着陆（也称为EDL）的“七分钟恐怖”中幸存下来。“我们非常兴奋，”InSight项目经理Tom Hoffman说。“没有什么比在火星上着陆更令人兴奋的了。到目前为止，我们状态良好。我们已经尽了一切可能来做好准备。”
在InSight正式开始其火星EDL之前，它在地球上的团队必须确保所有可能的情况都已涵盖。
InSight将如何着陆
在EDL开始前约24小时，NASA喷气推进实验室的团队将进行最后的修正机动。为了让EDL顺利进行，航天器必须以精确的角度进入大气层。太陡了，它会比你说“哦不”更快地蒸发和燃烧；太浅了，它会从大气层弹开，漂入太空。
在着陆前几天，直到EDL前22小时，NASA的深空网络将使用多普勒频移来跟踪航天器。这是发出指令纠正InSight轨迹的最后机会。
EDL的最后倒计时在大约太平洋时间早上9点开始，在航天器抵达火星前三小时。届时，深空网络将开始使用一种称为DELTA DOR的跟踪方法：地球上的大型天线协同跟踪航天器，科学家们记录两者之间信号返回的延迟，以精确地定位目标。为了纠正由于大气条件、空间天气或地面上的微小干扰造成的任何错误，NASA还将让天线测量一个类星体——一个极其明亮的银河系核心。我们非常确定这些发光天体的距离，因此将它们的射电源与深空网络天线的射电源配对，可以精确地告诉NASA航天器的确切位置。
在EDL前约10分钟，InSight将释放其巡航级。这是自发射以来一直为航天器提供保护的保护罩。一旦它被移除，就到了“七分钟的恐怖”时间。以下是InSight在任务控制中心松一口气之前必须完成的任务。
EDL分解
InSight进入火星大气层时速度将达到每小时约13,000英里。
隔热罩的温度将高达2500华氏度，足以熔化钢铁。它将保持这个高温约3.5分钟，直到降落伞部署。降落伞将保持充气状态30秒，此时InSight将丢弃其隔热罩。
在此之后，InSight的 onboard雷达将启动，并开始向行星发送信号。随着每一次雷达回波，航天器不仅会测量它与表面的距离，还会测量它的速度。
在着陆前约40秒，InSight将抛弃所有这些附属设备，然后自由落体约一分钟。它将远离翻滚的降落伞和隔热罩，以避免损坏。
在InSight着陆前几秒钟，它将点燃其推进器，为接触做准备。在不到七分钟的时间里，着陆器将从每小时13,000英里的速度降至每小时5英里。
InSight呼叫回家
为了让我们知道任务是否成功着陆，我们通常需要一个通信卫星在恰当的时间从上方发送数据回地球。但InSight自带了。它是第一项携带两个定制通信立方体卫星MarCO A和MarCO B（或者任务控制人员称之为“Marco/Polo”）发射的行星任务。这些麦片盒大小的卫星将在“七分钟的恐怖”期间充当“弯管”中继。当航天器完成从巡航级释放到点燃推进器的每个任务时，它都会将数据发送给MarCO组合——它们将立即将信息转发给深空网络和JPL的任务控制中心。
这些数据存在时间延迟，所以如果InSight没有着陆，任务控制需要八分钟才能知道。但团队很乐观。着陆后不久，InSight将拍摄第一张照片并将其发送回地球，尽管它可能看起来相当尘土飞扬：着陆时扬起的细小尘粒仍在空中漂浮。
“一旦我们得到着陆成功的迹象并收到第一张照片，那些负责EDL和导航团队的人就会去庆祝，”霍夫曼说。“但我们其他人必须开始任务的科学部分：登陆火星的全部目的是进行酷炫的科学研究。”
在InSight着陆、拍摄周围环境照片并对着陆器附近的地面进行良好勘测后，团队将面临一项微型EDL任务。与其他仪器集成到底盘中的着陆器不同，InSight在其甲板上携带科学工具，并将不得不使用一个可操作的机械臂将其拾起、移出，然后缓慢地将其放置在火星表面。这在其他行星上是前所未有的，这个过程将需要大约三个月的时间。但目前，让我们专注于着陆机器人本身。成功并非易事。
“任何时候能成功登陆火星，都是非常令人兴奋的，因为总体的国际成功率并不高，”霍夫曼说。“大约是40%——这总是一个挑战。”
请在11月26日返回查看InSight惊心动魄的下降过程，届时《大众科学》将在Pasadena的NASA喷气推进实验室亲眼见证着陆。
更正：本文早期版本错误地引用了声速。我们对此错误表示歉意！
