NASA 洞察號明凌晨即將登陸火星,科學家緊盯關鍵 7 分鐘

作者 | 發布日期 2018 年 11 月 26 日 16:35 | 分類 天文 , 尖端科技 , 航太科技 follow us in feedly

美國太空總署(NASA)洞察號(InSight)火星著陸器即將完成長達 7 個月的太空旅行,準備降落火星平原,預定著陸時間為美東時間週一下午 3 點(台灣時間週二凌晨 4 點)。由於洞察號傳回地球的訊號會延遲,究竟它是安全抵達地面還是墜毀,科學家在事實發生 7 分鐘後才會知道。



2018 年度,科學家對火星的探索有許多新進展,比如 6 月時,NASA 好奇號終於在火星探測到支持生命條件的有機分子,雖然有機物質也可能是從非生物化學反應過程產生;7 月時,ESA 快車號偵測到火星南極冰層下方有巨大的鹽水湖,此次證據比之前任一研究都還要有力。

11 月時,ESA 與 NASA 即將分別派往火星的兩輛探測車「ExoMars 2020 火星車」、「火星 2020 探測車」,登陸地點紛紛出爐,前者可能為歐克西亞高原,後者確定是 Jezero 隕石坑。

而今年 5 月發射升空的 NASA 洞察號(全名:Mars Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport,縮寫 InSight)正要迎來歷史性一刻,它將於美東時間週一下午 3 點(台灣時間週二凌晨 4 點)降落在火星赤道附近的埃律西昂平原(Elysium Planitia)。此處是火星最年輕的火山區之一,地勢平緩,海拔約 -2 公里,東西橫跨約 3,000 公里。

▲ 火星埃律西昂平原想像圖。(Source:NASA

對 NASA 工程師來說最坐立難安的時刻,莫過於洞察號進入火星大氣層後的短短 6 分鐘。這段期間,探測器將以時速 19,800 公里的速度穿越大氣層,按照進入、降落、著陸(EDL)三階段完成任務。

進入(enter)階段,探測器務必以精準 12 度角切入,角度太陡的話探測器會燒起來,太平緩又會被火星大氣反彈回外太空;降落(descent)階段,探測器會彈出隔熱罩阻擋大氣摩擦熱量,團隊預估探測器前端溫度會加熱至 1,000℃,而大氣阻力會逐漸讓探測器速度降至約時速 1,350 公里。

最後著陸(landing)階段,當探測器低至離地約 16 公里處,隔熱罩彈開,換打開降落傘緩衝;離地 2 公里時,降落傘再脫落,著陸器底部 12 個火箭助推器開始點火以抵消降落速度,最後要如科學家計算那般完美停在火星表面。

(Source:NASA

但由於火星與地球的距離擺在那,訊號傳輸會延遲,科學家無法即時得知洞察號是成功著陸了還是失控墜毀,一切須等洞察號傳回嗶嗶訊號

洞察號是固定式科學載具,一旦成功著陸,它將開始原地佈署太陽能電池板與科學儀器,包括內部構造地震儀(Seismic Experiment for Interior Structure,SEIS)、熱流及物理特性綜合探測器(Heat Flow and Physical Properties Probe,HP3­)、自轉和內部結構實驗儀(Rotation and Interior Structure Experiment,RISE),以研究火星早期的地質演變。

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(首圖來源:NASA

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