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洞察号明日凌晨将登陆火星 关于洞察号的都在这里!

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发表于 2018-11-26 20:52:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
  来源:牧夫天文
  词典中对“洞察”的定义是:能看到事物的内在本质。顾名思义,洞察号的任务就是一窥火星的内部并且了解它的形成机制。尽管洞察号是第一个致力于研究火星深层结构的探测器,它的意义却已远超于此——得到的火星各层结构的信息将会促进我们对所有岩态行星(包括地球)的形成和早期演化的认识。地球和火星都是在45亿多年前由相同的原始物质形成的,但它们却有着天壤之别,洞察号将会一探究竟。
  洞察号发射于2018年5月5日,自此它就开始了在宇宙中长达6个半月的航行。11月26日,它将会以6倍于高速子弹的速度抵达位于火星大气层顶端的指定位置。接着,它就会开始一套被称为EDL(Entry, Descent, and Landing)的着陆流程(包括进入大气层,减速和着陆三步):它将会在六分半钟内减速到能安全着陆的速度,伸出着陆腿来接受火星地面对它的反推。
  在着陆后的几个月里,洞察号将会为地表科学实验做准备:它将会用机械臂将科学仪器直接放置在火星表面上,同时它也是第一个这么做的探测器。它的热传感器将会深入到史无前例的深度里。至少到2020年11月前,洞察号都会一直收集火星内部的种种线索。此外,与洞察号同时发射的技术实验航天器MarCO(火星立方体一号)也一直在奔向火星的路上。
  [洞察号简历]
  发射:北京时间2018年5月5日20:05, 加州范登堡空军基地
  运载工具:阿特拉斯 V 401,联合发射同盟提供
  着陆火星时间:北京时间11月27日凌晨3:47。因为光从火星传到地球需要8分钟,所以任务中心最早将在北京时间11月27日凌晨3:54收到着陆信号,我们把这叫做ERT(地球收到时间)。在火星着陆点上,将会是冬日的下午三点左右。
  着陆地点:靠近火星赤道,大致北纬4.5°,东经135.9°,埃律西姆平原。
  距离其他探测器:距好奇号550千米,勇气号2600千米,机遇号8400千米
  截至10月31日航行距离: 1亿4600万千米
  单向无线电通信传播时间,火星到地球,8.1分钟(2018年11月27日)
  主要任务预计持续时间:1火星年+40火星日(将近2地球年),直到2020年11月24日(EST)
  主要任务期间着落点近地面预计大气温度范围:-148°F~-4°F(-100℃~-20℃)
  [探测器结构简介]
  着陆器是洞察号航天器的核心部分,不仅是因为火星上的所有活动将由它来完成,还因为它的计算机控制着飞行系统的三个二级设备的功能:巡航设备,底壳和隔热板。
  洞察号的设计基于NASA 2007-2008年的凤凰号火星探测器,加上与洞察号独特的科学载荷及任务要求进行改进。洞察号的主要功能和特点体现在动力、通信、控制和数据管理、推进器、导航和温度控制等方面。


洞察号飞行系统包括着陆器以及其组件甲板,包裹在由后壳和隔热板、巡航设备组成的减速伞里的防热罩里
  [着陆流程——“恐怖七分钟”]
  “工程师们把着陆火星的七分钟称为‘恐怖七分钟’是有原因的”,位于加州帕萨迪纳的NASA喷气推进实验室的洞察号EDL负责人Rob Grover说道,“我们不能操控着陆,所以我们只能依靠已编入的指令来实现。我们用了数年时间来测试我们的计划,学习其他火星着陆器的经验并研究可能在火星遇到的情况。我们在洞察号安全抵达新家前会一直绷紧神经。”
  在这恐怖七分钟内,有一个方法能让工程师们了解洞察号的状况——CubeSat任务,即MarCO,能够在11月27日将它们在飞掠过程中接收到的洞察号信息迅速中转到地球。两艘MarCO航空器(A和B)即将到达汇合点,它们的无线电设备也都通过了第一次深空测试。
  JPL(喷气推进实验室)的一位MarCO系统工程师Anne Marinan说道,“对于这两颗MarCO卫星来说,能完成现在的旅行已经是CubeSat的一个巨大飞跃了。现在我们在为它们的下一项测试做准备,那就是成为行星间的新的通讯中继模式。”
  一切顺利的话,MarCO将会用几秒钟的时间接收和格式化数据,然后把它们以光速传到地球。这意味着在EDL阶段,JPL的工程师和在丹佛的洛克希德·马丁太空公司的其他团队将大概在洞察号完成动作后的八分钟后收到消息。如果没有MarCO,他们便只能通过其他渠道中转数据,如NASA的火星勘测轨道器和火星奥德赛号轨道器等,这样的话,数据要经过好几个小时才能传输到洞察号团队那里。
  一旦工程师们通过他们多种途径中的一种确认洞察号已经安全着陆(这是个里程碑式的事件),并且太阳能帆板可以正常展开,整个团队就将进入为期三个月的精心布置科学仪器的阶段。
  位于NASA总部的行星科研机构的代理主任Lori Glaze指出,“着陆火星是一件激动人心的事,但是科学家们期待的是洞察号降落之后的事”。“一旦洞察号降落在了这颗红色行星、布置好仪器后,它将开始收集关于火星内部深层次结构的宝贵信息,这将会有助于我们了解所有岩态行星的形成和演化,包括我们的地球家园。”
  [降落地点——“火星上的最大停车场”]
  洞察号上的科学仪器的一个优势是,不论它们在这颗行星上的什么位置,都能记录宝贵的数据。因此登陆所需要的就只是一个平整、稳固的表面(理想情况是几块巨石和岩石)。这就是任务团队把埃律西姆平原称为“火星上最大的停车场”的原因。
  [沙尘暴中降落]
  洞察号的工程师建造了一个坚固的航天器,如果需要的话,它可以在沙尘暴中着陆。航天器的隔热板被设计得很厚,足以经受由悬浮尘埃造成的沙漠风暴。为了抵御在沙尘暴里由于大气条件而造成的强大空气阻力,它的降落伞设计得比凤凰号的还要结实。
  EDL流程在变化多端的天气条件下具有一定灵活性。 任务团队将会在降落的前几天接收NASA的火星勘测轨道飞行器实时更新的火星天气预报,这样他们就能知道何时展开降落伞以及何时用雷达搜索火星地面了。
  洞察号,看到火星在向你招手了么,一定要安全落户新家呀~
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