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美欲在火星挖掘最深洞穴，期待揭開星球內部奧秘！


（圖：美國宇航局新一代“洞察”號火星探測器）
　　

據國外媒體報導，美國宇航局計畫在2016年發射一顆新型火星探測器：“洞察”號火星著陸器。該探測器類似採用類似鳳凰號探測器的平臺，最大的特點是能在火星表面進行鑽探，計畫深度為五米，這也是屆時火星表面探測器鑽出的最深洞穴，以此揭開火星深處的面紗及推測內核物質奧秘。採用鳳凰號平臺是因為該探測器是經過火星表面考驗固定式探測器，本項對火星進行表面探測則是一個國際間合作計畫。
　　
據位於加州帕薩迪納市的美國宇航局噴氣推進實驗室（JPL）科學家、洞察號火星著陸器的首席科學家布魯斯班納特（Bruce Banerdt）介紹：洞察號火星探測器雖然是個全新設計的探測器，但是沿用了鳳凰號的整體思路，這樣研究團隊可控制項目成本。新一代的“洞察”號火星探測器將攜帶上個主要的科學儀器，其中包括兩個歐洲研製的設備，以探索火星核心深處的秘密，並檢測岩質行星形成過程中表徵出的“指紋”特徵。具體專案為確定火星地震活動、從內核流出的熱液、火星核區的大小以及探索火星核心是固體還是液態。
　　
地震儀由法國國家太空研究中心和巴黎地球物理研究院研製，內核熱液探測器（HP3）由德國研發，旨在探測熱液流以及物理屬性。2008年，美國宇航局鳳凰號探測器成功降落在火星北部高緯度寒冷的極區，目的是尋找潛在生命的棲息地，並很快發現了極區存在的水冰與鹽漬土壤是有利於的因素，可支援潛在的生命生存。而“洞察”號火星探測器會降落在溫度更高、更溫暖的火星赤道附近，其設計壽命為地球上的兩年，相當於火星上一年的時間。鳳凰號探測器則在火星極區惡劣的環境中堅持了五個月。
　　
首席科學家布魯斯班納特認為：我們計畫在火星赤道的埃律西昂平原上著陸，這樣對著陸場以及探測器的工作能源持續性都有所幫助。值得注意的是，鳳凰號探測器具有三個支撐架，在垂直緩衝降落的過程中使得下方火星土壤鬆動並濺起了水冰物質，因此“洞察”號的研究小組也決定將使用與鳳凰號類似的降落裝置。
　　
在赤道附近降落也有利於收集到更多的太陽光，可為太陽能電池板提供充足的電力供探測器上的儀器使用。對於火星而言，美國宇航局已經具備了在任何一需要進行著陸探測的地方進行定點勘察。而埃律西昂平原距離另外美國宇航局另外兩個著名的火星車：勇氣號與機遇號的登陸點不遠。埃律西昂火山口也屬於較常規的探索區域，但該地區距離登陸點較遠。
　　
“洞察”號火星探測器是一個以探索地理、物理過程為主的著陸器，有針對性地發掘火星地表深處的情況，並檢測該深度的“生命特徵”。比如在可通過地震儀記錄火星內部的“脈動”、使用熱液流探測器測量火星地下溫度以及更精密的儀器跟蹤火星內部各種“反應”。其目的在於回答一個科學界對火星的最根本問題：火星是如何形成的？與勇氣、機遇號火星車不同，“洞察”號探測器是一個固定式的著陸器，大部分的科學任務是通過諸如鑽探實驗來完成，並僅限於著陸位置下方。
　　
當探測器著陸成功之後，機械臂從艙內移出兩個儀器放置到火星地表上，其中包括SEIS地震儀和HP3熱液流探測器。但是機械臂前段沒有鑽探工具，而熱液流探測器需要深入火星地面下五米工作。第三個重要的科學儀器稱為火星自轉與內部結構實驗儀（RISE），由美國宇航局噴氣推進實驗室研製，即使用探測器上搭載的無線電系統精確測量火星自轉與洞悉火星內部結構和組成。此時此刻，在火星表面上工作的美國宇航局機遇號火星車正在試驗一種新型多普勒無線電跟蹤裝置，研製成果將整合到自轉與內部結構實驗儀上，這將使“洞察”號火星探測器更具有優勢。
　　
布魯斯班納特認為：自轉與內部結構實驗儀與目前在機遇號上試驗的設備有相似之處，但前者將更加優秀。兩者的差別為新型自轉與內部結構實驗儀可跟蹤火星上每週的變化，而機遇號上搭載的設備在冬季裡將受到很大限制。因此，我們可獲得關於火星上一整年的變化測量，而機遇號僅僅只傳回數月的資料。“洞察”號火星探測器也配備了兩台相機以及檢測火星天氣變化的儀器。
　　
其中一個相機位於機械臂上，而另一個固定於探測器平臺上，主要功能為監控需要放置在火星表面上的儀器以及流覽探測器周圍的火星景觀。布魯斯班納特認為本次任務拍攝火星環境並不是重點，因此這些相機都是黑白配置，我們將測量火星地表的壓力、溫度以及風的資料，大部分還是以支援分析火星地震的儀器為主，同時也會提供火星大氣資訊。


本文源自：外星探索網