星际"鼹鼠"第一次钻入火星,如何揭开火星的神秘面纱?

365面对面棋牌游戏下载安装_365棋牌下载地址_365棋牌查账号时间:2019年02月27日 13:04    来源:环球科学猫号 手机版 我要报错

火星,一个神秘又多彩的星球,即将在人类面前一层一层地揭开面纱。美国InSight(洞察号)将探索火星作为自己的核心使命,并和鼹鼠合作执行任务,但由于InSight没能及时收到命令,而导致部署鼹鼠的关键任务延迟了2天。

1、作为InSight任务关键仪器之一的鼹鼠是什么

这是星际"鼹鼠"第一次钻入火星,也是第一个可以测量热量经过另一个星球的机器人。作为InSight任务的关键仪器之一,鼹鼠的构造自然是纯机械的。11月于火星降落,2月26日正常工作,这一次的机器人探测和以前的相机观察是有本质区别的,用准确的语言表达:鼹鼠,其实就是一个被放在火星表面的物理特性和热流探测器。

鼹鼠的工作将是至下而上,需要达到5米(16英尺)的探索深度,它可以向下冲击进入风化层,然后推开阻碍自己前行的岩石和泥土。那些被挖掘的岩石会发出热脉冲,正是通过这些脉冲热量的消散速度得到想要的数据,最后通过自己身后悬挂的传感器而返回收集到的数据。

鼹鼠的地下探测和火星地面的天气没有关系,科学家们可以通过这样的方式测出钻地时所获取的温度变化(整个火星年)。那么,地球上的热量流动之谜或许也能追踪到了。同时,还能对人类理解火星怎么演变成现在的火星具有尤为重要的意义。

2、火星上的主要热源是从何而来

第一种主要来源方式:最强的地壳,随着时间的释放,钍和钾衰减并释放热量,这其中当然还少不了放射元件的铀等物质,这些都是放射元素的集中。

第二种主要来源方式:当火星上所有的岩石都以庞大的速度粉碎在一起的时候,它们会形成一个最初的热量,我们管它叫做自吸收的初始热量预算。但是,科学家们并不希望在这个源头发现很多火星的热量信息。

待InSight任务测量出火星的其他特征,再加上这些浓度被科学家们确认,那么这些值将可以构造出一个模型,于是,科学家们可以通过这些模型,评估出火星不同场景的形成方式。

对于鼹鼠能否成功的完成探索任务,就算是科学家们也没有十足的把握。尤其当鼹鼠遇到巨石(一米左右)的时候,这是它自身无法处理的,当它进入的越深,受到火星地面天气的干扰才越小,于是才能为我们带回更准确的行星内部温度流。

3、InSight(洞察号)火星着陆器的火星探索史

2018年5月5日,InSight着陆器从范登堡空军基地开往火星,并于11月26日在火星(古老火山区以南的赤道地区)的Martian Elysium Planitia(极乐区)降落,并像地球发回一个火星年的数据。这是火星研究中前所未有的方式,完全不同于"机遇号"和"精神"这样的火星车任务。

2018年12月4日,InSight着陆器拍摄到了一张壮观图像,照片呈现了它的前景地震仪和背后的仪器盖子,以及顶部机器人的手臂和位于左边的热探头(自钻)。在它的两个广阔太阳能阵列中,有一个主导着探测器的火星之家(火星的极乐世界平原),就像我们在照片中看到的那样。

2018年12月11日,美国宇航局向我们展示了InSight着陆器的第一张自拍照片,包括很多符合复合材料和着陆器上的甲板(UHF天线、气象传感器和科学仪器)、电池板等。同时,InSight着陆器发回的52张独立图像组成了一幅马赛克,将航天器设置的相关科学仪器工作空间也进行了一并展示。

InSight着陆器的地震计传感器大概是2欧元硬币大小,在它的地震计上(短周期)一共有三个传感器。并且,它所探测到的振动是可视化的,可以从火星表面观察到尘埃恶魔的路径。关于风和热盾,NASA也向我们展示了该应用程序的禁止框架图示,压力传感器的入口就处在风和隔热罩内的位置。

4、InSight各部分的结构和原理是什么

InSight有一个超过2.4米的机械手臂,配有一个可以拍摄3D视图的摄像头,但他最主要的作用是通过地震计和热流探头进行表面测量。另外,InSight上的传感器还可以提供火星的天气信息和附近局部磁场的变化规律,InSight上共有3种仪器观察火星内部深处。

第一种是RISE(旋转和内部结构试验),它的核心任务是通过跟踪着陆器位置、识别火星轨道上的一切摆动,从而提供火星核心组成信息。

第二种是HP 3(探头),这是一个物理性和热流探头,可以钻入地面大月5米的距离,主要是用作感知火星地下的热量变化,然后将收集到的数据返回。

第三种是SESI(内部结构地震实验室),它的功能是探测陨石撞击、地震或者是内部岩浆运动的波动,根据不同的类型返回相应的信息。

5,InSight任务的发展历程和重要意义

InSight着陆器(包括了地震调查、热量传输和大地测量三个部分的内部探索)本身是一个静止的探测器,该任务的主要目的也是探测研究火星的内部,是一个相对固定的任务。了解火星的成分及火星的构造活跃度,是它的基本科学目标,该任务的总费用也达到了8.14亿美元之高。

2010年,美国宇航局首次提交InSight任务,是当时下一次探索级任务的28个之一,都是低成本的太阳系探索任务。2015年12月,因为地震实验(SEIS)泄露导致其无法按原定计划启动(2016年3月)。这一次的仪器重新设计不仅导致了时间的延迟,也让相应的成本增加了。

通过InSight着陆器的探测,我们可以获取到更多火星相关的信息,比如,这片红色星球的内部到底有多温暖,具体有多少热量依然在流动,以及火星是否存在构造活动,这其中自然也包括地震活动的位置区域,甚至是陨石撞击火星地表的频率等,这对人类了解火星和宇宙科学的进步都有不可磨灭的意义。


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