知乎日报: 洞察号成功着陆！接下来，它要给火星测脉搏、量体温

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洞察号成功着陆！接下来，它要给火星测脉搏、量体温 Nov 28th 2018, 23:07 haibaraemily，公众号：haibaraemily_planets 出品：科普中国 制作：haibaraemily 监制：中国科学院计算机网络信息中心 北京时间今天（11 月 27 日）凌晨 4 时左右，NASA 的新一代火星着陆器洞察号顺利着陆火星。 关于洞察号着陆的具体过程，还有洞察号着陆的"恐怖 7 分钟"，蒙酱在上一篇里已经介绍过了：NASA 洞察号即将登陆火星，看点都在这里了！ 总之，经历了"恐怖 7 分钟"之后的洞察号成功登陆火星，成为 NASA 的第 8 次成功着陆火星的探测任务。这虽然不令人意外（考虑到 NASA 的成功率），但过程还是依然让人提心吊胆。 现场工作人员的喜悦溢出屏幕。来源：NASA 至此，从 1960 年人类第一次尝试发射火星探测器以来，人类一共有 15 次火星着陆任务成功进入了火星大气层，8 次任务成功着陆并顺利开展探测工作——8 次任务全部都是 NASA 的。 NASA 的火星着陆器 / 巡视器大家族。素材来源：NASA 火星着陆器版图也更新了~下面就期待 Mars 2020 啦~ 你好，洞察号！再见，瓦力和伊娃！ 洞察号一共携带了 2 个相机[1]： 一个叫做仪器调度相机（IDC），装在机器臂上，用于寻找合适的地点来安置火震仪和热流仪，IDC 的视野较小，只有 45 度，但因为装在机器臂上，所以非常灵活，可以 360 度移动； 另一个叫做仪器环境相机（ICC），装在着陆器的底部，能以一个 120 度的广角来观察周围一大片环境。 洞察号的两个相机。来源：NASA/JPL-Caltech[1] 刚到火星，勤奋的洞察号就已经开始休整状态——用它的 ICC 相机拍摄了它人生中第一次张限量版照片。 而事实证明首次出场的瓦力和伊娃也非常给力——它们以近乎实时的速度（也就是只延迟了 8 分钟左右的信号传播时间）把这张照片传回了地球。 于是，地球上的我们仅仅在着陆后 10 分钟左右就看到了这张令人激动不已的照片！ 洞察号拍摄的第一张火星照片。来源：NASA-JPL-Caltech[2] 拍摄这张照片的时候，洞察号还没有拿掉相机的防尘罩，所以看着脏兮兮的也很不清晰，宛如新生儿刚刚睁开眼睛看到的模糊世界。 你好呀，洞察号！欢迎来到火星！ 但这可是绝对的限量版！因为几天后防尘罩就会被摘掉，以后再传回的照片就会很清楚啦。 至于瓦利和伊娃，因为立方星只有手提箱大小，没有用于减速和调整轨道的燃料，所以完成任务之后的瓦力和伊娃不会进入火星轨道，而是会扬长而去，继续太阳系中的漂泊人生。 但在此之前，伊娃也传回了在一张洞察号着陆之后自己拍摄的火星。 伊娃眼中的火星。来源：NASA-JPL-Caltech 再见了，瓦力和伊娃！ 几个小时后，洞察号与在轨的火星奥德赛号轨道器成功取得联络。奥德赛号告诉我们，洞察号非常健康，已经顺利打开了太阳能板。 此外，洞察号 IDC 相机拍摄的第一张火星照片也传回了地球。相比之下也明显可以看出 IDC 相机的视野比 ICC 相机窄得多。 IDC 相机拍摄的火星以及洞察号机身的一部分。来源：NASA/JPL-Caltch[3] 洞察号要探测什么？——听脉搏，测体温 洞察号的主要探测目标有两个： 一个是火星内部结构，也就是听脉搏； 另一个是火星内部的热状态，也就是测体温。 针对这两个目标，洞察号配备了一台火震仪和一台热流和物理性质探测仪（HP3）。 洞察号的火震仪和热流探测仪。来源：NASA-JPL Caltech 火震仪会在洞察号着陆之后被固定在火星表面上，然后用一个罩子罩起来减少外界风和热的干扰。 https://www.zhihu.com/video/1050833131904610304 洞察号火震仪安装演示图。来源：NASA，剪辑、压制：haibaraemily 为什么探测火星的内部结构需要地震仪（划掉，在火星就叫火震仪了）呢？简单来说，就是当固态天体发生震动的时候，震动产生的波（地震波）在不同密度的地层中传播速度不同，那么通过测量不同地层传来的地震波之间的时间差，就可以反推内部每一层的厚度和密度了。 https://www.zhihu.com/video/1050833195112734720 火星地震一分钟速览。来源：NASA，听译、压制：haibaraemily） 至于热流和物理性质探测仪（Heat Flow and Physical Properties Probe，简称 HP3）嘛，就简单粗暴多了。它会直接把一只"温度计"插进火星表面，这只温度计的钻头被称为"鼹鼠"，足足可以打 5 米深的洞，也就是说，可以测量火星表面到地下 5 米深的温度随深度的变化。这也将是有史以来人类在火星打的最深的洞了。 https://www.zhihu.com/video/1050833229975699456 洞察号热流探测仪工作示意图。来源：NASA，剪辑、压制：haibaraemily 火星曾经也像地球一样有过地质非常活跃的时期，但随着内部热量的不断耗散，火星也就慢慢"沉寂"了。而通过测量火星浅表层温度随深度的变化，可以帮助我们重建火星的热演化历史，推算火星内部还有多少热，火星已经失去了多少热，火星这几十亿年来经历了怎样的热变化，火星为什么没有板块活动等等重要问题。 除了火震仪和热流仪，洞察号还带了一台"自转和内部结构探测仪"（RISE）——它将通过多普勒频移测量火星的自转速度和自转轴变化。自转参数也是约束行星深层内部结构的重要依据之一。 经过这几项"检查"之后，相信我们将会对火星内部有更深刻的认识。 结语：243 万个地球人的名字，顺利登上火星 洞察号和之前 NASA 的许多任务一样，会面向所有的地球人征集名字。这几乎算得上是 NASA 增加普通民众参与度和对深空探测亲切感的经典案例了。 最终，全世界有近 243 万人领到了这张"登机牌"，其中包括 26 万名中国人的名字[4]。 登机牌的国家分布。来源：NASA 这次没有赶上的小伙伴们也不用遗憾，NASA 现在的任务基本都会有这项活动，2020 年的火星发射窗口也应该会有 Mars 2020 的征名活动，不要错过下一次去火星的机会哦～ 蒙酱的登机牌～ 这些名字被存储在一个直径不足 0.8 厘米的芯片中，也随着这次洞察号的顺利着陆，成功来到了这片红色星球上。 存储了 243 万人名字的芯片。来源：NASA-JPL Caltech 期待洞察号正式开始工作之后给我们带来更多惊喜吧！ PS：当我在微博发了洞察号第一张带着防尘罩的 ICC 的照片之后，收到了这样的回复… 6666 简直笑的停不下来！亲爱的网友们，你们有毒吧！ "科普中国"是中国科协携同社会各方利用信息化手段开展科学传播的科学权威品牌。 本文由科普中国融合创作出品，转载请注明出处。 参考资料 [1] InSight Lander Instruments https://mars.nasa.gov/insight/spacecraft/about-the-lander/#cameras [2] InSight's First Image from Mars https://mars.nasa.gov/resources/22159/insights-first-image-from-mars/?site=insight [3] InSight Is Catching Rays on Mars https://mars.nasa.gov/news/8393/insight-is-catching-rays-on-mars/?site=insight [4] https://mars.jpl.nasa.gov/participate/send-your-name/insight/world-participation-map/ 阅读原文

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