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马斯克考虑移民火星,就在今天,“洞察号”已先他一步着陆啦
发布者:admin    信息来源:本站原创    发布时间:2018-11-27      浏览次数:2147
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特斯拉老板马斯克(Elon Musk)此前在采访中称,正考虑移民火星,他称自己有七成的机会这样做。他还说,“你在火星上死亡的可能性远高于地球”。

言犹在耳,“洞察号”已先他一步。今天凌晨3点,美国宇航局(NASA)洞察号火星探测器成功登陆火星!

登陆活动从3:44分正式开始,NASA也在推特进行全程直播,最终洞察号于3:53分成功着陆在火星预定着陆点。

在此之前,“洞察号”已经在太空飞行了半年多,行程超过4.84亿公里,这个路程即便让宇宙中速度最快的光去跑,也要27分钟。

就在10分钟后的4:03分,NASA火速带来了“洞察号”在火星上拍摄的第一张照片。

从照片上可以看到,一条弧形的天际线在远处延展开来,可以清楚地分辨火星的地面与天空。至于照片上的黑色斑点,则是由于照相机表面的防尘盖尚未打开,尘土粘附在表面导致的。

这张照片应该是洞察号在降落过程中拍摄的一张照片。

“洞察号”在红星的新家是一个被称为Planitia的平坦地区,洞察号将在这里研究火星地震波,并对火星表面的地下深处进行研究,以完成一项为其两年的任务。

据悉火星探测器“洞察号”于北京时间今年5月5日19:05从美国加州的范登堡空军基地升空,这也是美国首次从西海岸发射行星际探测器。

“洞察号”降落到火星什么地方?

“洞察号”采用减速伞和反推发动机的方式降落在火星表面,这与此前凤凰号火星探测器一样。

由于“洞察号”是考察火星全球物理状态的探测器,因此与以往的探测器选址的思路是不同的,只需考虑有利于探测器工作的区域即可。

首先,要保证降落区域有充足的阳光照射,这样才能有充足的电能驱动探测仪器,其次要保证降落区域地形足够平坦和地层相对疏松。经过4年多的考察后,科学家筛选出4个降落备选区域,这些区域都位于火星北纬3度到5度之间的赤道附近。

登陆火星的探测器在火星表面的分布情况。红色代表地势高,蓝色代表地势低。

2017年3月,来自喷气推进实验室的科学家宣布,“洞察号”最终选定的降落地点位于火星西埃律西昂平原(Elysium Planitia),北纬4.5度东经135.9度,距离“好奇”号火星车以北600公里。

“洞察号”去火星干啥?

迄今为止,人类向火星发射的大大小小的探测器加起来超过40多颗,火星可以说是太阳系内除了地球之外,人类最了解的星球,当然还远远不够。之前所有的探测器都是对火星的地表、大气和磁场进行研究。例如,著名的“好奇号”火星车主要对火星的表面地质情况和物质化学成分进行分析,而“洞察号”是首颗探测火星内部的探测器,目的是了解火星内部结构的全貌。

“洞察号”携带的三大件仪器

“洞察号”着陆后,将在火星表面放置一台火震仪;一个能打入火星内部5米深的热流探头;一个利用无线电通信测量火星自转轴晃动情况的装置。这三大件仪器用来研究火星的内部结构,填补火星物理空白,更好地了解岩石行星是如何诞生。如果说“好奇号”火星车是地质学家和化学家的化身,那么“洞察号”就是研究火星全局结构的物理学家。

火震仪

日常生活中,大家在挑选西瓜的时候都习惯性地拍一拍,听听声音来判断品质。同理,由于大地对光是不透明的,要想得知地球的内部结构最常见的设备就是能测量大地震动的地震仪了。同样,地震仪在火星也能使用,在火星上的就叫火震仪吧。“洞察号”携带的火震仪可以测量由于火星本身以及陨石撞击火星产生的震动,通过对这些震动的测量,就能推算出火星的内部状况。

火震仪是由法国空间局主导,多国参与制造的设备,它能探测到低频的火星大气波动、火卫一对火星产生的潮汐涨落信号,以及高频的火星震动信号。

热流探头

日常生活中,当我们发烧的时候会用体温度测量体温,同理,热流探头就是测量火星体温的温度计,用来测量火星内部的热量散失情况,研究火星内部的热状态以及随时间演变的情况。热流探头通过电缆和数据线与“洞察号”相连,把信息实时传回计算机处理。

热流探头是由德国提供并制造,是一种能自我驱动钻入大地的探针,本次在火星上预设的深度是5米,大致相当于小汽车的长度。

旋转和内部结构实验装置

还是用日常生活中的例子作比喻,大家都有在不打碎鸡蛋的前提下区分生熟的经验,那就是把它们旋转起来,生鸡蛋通常转动几下就停止了,而熟鸡蛋却能转个不停,这就是由于鸡蛋内部的物理状态不同所致。道理类似,这套装置也是通过测量火星晃动情况来判定内部物理状态的。

▲地球、火星和月球内部的层状结构(示意图)

该装置由美国喷气推进实验室(JPL)牵头研制,利用洞察号X波段信号的多普勒效应,精细测量火星自转轴的晃动情况,然后反推火星的内部物理状态。X波段的信号能把火星晃动信息精确到2厘米之内。

此前,“海盗号”探测器和“火星探路者”探测器也做过类似的实验,但精度不是太高,只能估算出火星内核的大小。一旦“洞察号”把火星自转轴的自转、进动和章动等晃动信息传回地球,科学家就可以更精确计算出火星地核和地幔的大小。这有助于我们了解太阳系内类地行星、以及太阳系外类地岩石行星的形成。

▲两颗立方体小卫星实时把洞察号降落的信息传回地球

跟随“洞察号”一同前往火星还有两颗立方体小卫星,每颗卫星的大小均为6U(30厘米× 20 厘米 × 10 厘米)。这两颗小卫星被称为“火星立方体一号”(Mars Cube One),用于验证立方体小卫星在深空的导航和持久能力,还能实时把“洞察号”降落火星过程中的信号接力传回地球。值得一提的是,由于没有动力刹车,这两颗小家伙并不会进入火星轨道,而是飞掠火星后继续在太阳系内漂泊。

推迟两年发射成本飙升

“洞察号”隶属于NASA“发现”工程项目,该工程希望利用较小的投资获得新发现。每个项目预算不超过4.5亿美元。相比之下,像“好奇号”这样隶属于“旗舰”项目的工程,耗资达25亿美元,卡西尼-惠更斯探测器则花了39亿美元。

▲洞察号升空前在洁净实验室接受工程师的检测(左),样子看起来和此前的“凤凰”火星探测器(右)几乎一样。可见两个可折叠的太阳能电池板非常巨大。在地球上能产生1800瓦的电功率,然而到火星之后,由于光照强度降低,只能产生600瓦的电功率

“洞察号”的平台设计直接效仿了此前在火星极地着落的“凤凰”探测器,这样既可以降低成本,又能使用已被验证过的技术,保证可靠性。

“洞察号”预计是2016年发射,但由于法国提供的火震仪临时出了问题,任务被迫延期。由于火星发射窗口每26个月才有一次,在窗口期内发射探测器最节省燃料。因此“洞察号”发射就延迟到了2018年5月5日。这中间又多花很多钱。实际上,到发射的时候耗资已经攀升至8.3亿美元。

属于“发现”项目工程的还有撞击彗星的“深度撞击”(DEEP IMPACT)探测器、探测灶神星和谷神星的“黎明”(DAWN)号探测器、探测水星的“信使”号(MESSENGER),以及大名鼎鼎的寻找系外行星的“开普勒”(KEPLER)望远镜等等,从结果来看,该工程项目的系列探测器性价比还是挺高的。

本次探测火星的意义什么?

▲地球和火星的大小比较

火星是太阳系内八大行星之一,在太阳系内三颗类地行星当中,火星的环境与地球最为接近。水星和金星温度太高,人类没法登陆。火星有稀薄的大气层,气压为地球的1%,局部最高温度甚至可达35摄氏度,当然平均温度还是比较低的,只有零下63摄氏度。

因此,在未来如果进行星际移民,火星肯定是首选。科技狂人马斯克的梦想就是,在可见的未来把人类送上火星,并在那里建立殖民地。

“洞察号”探测火星的目的与此前40多颗火星探测器不尽相同,这次最主要目的就是通过摸清楚火星的内部结构以及热状态,推算太阳系内类地行星的演化规律,甚至太阳系外类地行星的演化过程。

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