丹佛 — 美國宇航局的下一個火星著陸器，目前正在建造中，將探測數十億年前這顆紅色星球內部的運作和早期發展階段。
洞察號任務（全稱是利用地震調查、大地測量和熱傳輸進行的內部探索），是美國宇航局“發現計劃”的航天器，旨在響應高度集中的科學目標。
“一切都在整合，”洞察號專案經理斯圖·斯帕思在洛克希德·馬丁航天系統公司說，這家航空航天公司正在為2016年的發射建造火星航天器。[歷史上最勇敢的火星任務]
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動力下降
在許多方面，洞察號是美國宇航局2008年鳳凰號火星著陸器的技術近親，後者配備了調查火星遠北地區的冰和土壤的裝置。
洞察號將模仿鳳凰號任務，在進入火星大氣層時經歷劇烈的下降；降落傘展開；自我控制的動力下降；並在三個伸出的著陸腿上與行星表面輕輕相遇。
斯帕思告訴Space.com說：“著陸器的結構看起來與鳳凰號非常相似。”然而，新飛船的內部電子裝置，例如其配電單元以及命令和資料處理硬體，都已更新。
斯帕思說，洞察號的航空電子裝置借鑑了洛克希德·馬丁公司建造的其他航天器。具體來說，它借鑑了正在前往紅色星球的火星大氣與揮發物演化任務（MAVEN），前往木星的朱諾號飛船，以及現已完成的雙子引力恢復和內部實驗室（GRAIL）月球探測任務。
兩大主要儀器
洞察號任務將持續一個火星年，大約是地球兩年。這比鳳凰號任務持續的時間長630天，這意味著著陸器將不得不忍受火星地貌上更廣泛的環境條件，斯帕思說。
斯帕思說，洞察號將使用以前從未在火星上使用過的儀器來研究行星曆史的不同方面。
火星著陸器的科學有效載荷包括兩大主要儀器
由法國航天局提供的內部結構地震實驗。
由德國航天局提供的熱流和物理特性包。
此外，由噴氣推進實驗室（JPL）領導的自轉和內部結構實驗（RISE）將使用著陸器的X波段無線電系統對行星自轉進行超精確的測量。
來自西班牙天體生物學中心的風和溫度感測器以及壓力感測器將監測著陸點的天氣。著陸器磁力計將測量由火星電離層引起的磁場干擾。
齊頭並進
“看到飛行硬體開始齊頭並進，真是太令人興奮了，”加利福尼亞州帕薩迪納噴氣推進實驗室（JPL）洞察號火星任務的首席研究員布魯斯·巴納德說。
“與此同時，這是專案中最令人緊張的時期，因為我們對儀器和航天器子系統的測試揭示了不可避免的微妙的設計和
洞察號任務的成本，不包括運載火箭和相關服務，上限為2010年美元的4.25億美元。
從加利福尼亞到火星
斯帕思說，該專案在航空航天領域的下一個里程碑是組裝、測試和發射操作（ATLO）。該評估將於11月初開始。明年6月，洞察號航天器將面臨一系列關鍵測試，分別於2015年12月和2016年3月進行運輸和發射，斯帕思說。
在這些測試之後，洞察號不會從佛羅里達州快速發射。
相反，著陸器將前往加利福尼亞州的范登堡空軍基地，在那裡，聯合發射聯盟的阿特拉斯5號火箭將為該飛行器提供助力。這將是有史以來首次從加利福尼亞州發射的星際任務——儘管在1994年，研究月球和小行星的聯合彈道導彈防禦組織/美國宇航局克萊門汀號航天器曾從該發射區出發。[檢視洞察號著陸器任務的影像]
一旦駛向火星，洞察號將進行一次快速旅行。經過大約6.5個月的運輸後，該飛行器將於2016年9月在火星南部的極樂世界地區著陸。
具體的
工作空間
去年8月，研究人員將洞察號的候選著陸點從22個減少到4個。
JPL的巴納德說，美國宇航局現在有很多HiRISE影像，這些影像在很大程度上證實了候選著陸點是安全的。
美國宇航局正在尋找與鳳凰號使用的相同型別的著陸特徵。“我們正在使用與鳳凰號相同的岩石丰度測量值。坡度要求也一樣，”斯帕思說。“因此，坡度不太大，岩石不太突出，那麼在那裡著陸並進行科學研究是可以的。”
在火星著陸後，經過幾天的航天器檢查，著陸器將開始編譯“工作空間”的圖片，即適合安裝科學裝置的可用地形。
然後，洞察號的真正工作就開始了：利用著陸器的機械臂。
斯帕思說：“機械臂對任務的成功至關重要。”這個配備攝像頭的機械臂將從著陸器的頂部甲板上拿起地震和熱流硬體，然後將其放置在火星表面。
火星受到撞擊
第一個放置在火星表面的測量工具將是內部結構地震實驗（SEIS）裝置。
“這是頭等大事。我們將選擇一個平坦的地方。它內部有一個自調平機制，但我們希望將其放置在平坦的區域，”斯帕思說。在地震儀檢查完成後，著陸器將在該裝置上放置一個JPL製造的風和熱防護罩，以保護其免受環境影響。
斯帕思說：“我們不希望地震儀在風中晃動。”這種風的影響會使該裝置錯誤地記錄到地震，甚至記錄到隕石撞擊火星表面的情況。
然後，著陸器的機械臂將部署熱流和物理特性包（HP3）。該裝置由一個所謂的“鼴鼠”組成，它將花費幾周的時間將自身錘入火星地形深處3至5米（10至16英尺）。[測驗：火星的傳說和誤解]
斯帕思說：“我們分配了大約30到40天的時間來鑽到最終深度。”
從那裡，該裝置將監測來自行星內部的熱量。鼴鼠在其後方拖動一個帶有儀器的繫繩，一條配備了溫度感測器的帶子，以找出地下的熱梯度 — 溫度隨距離變化的速度。第二根電纜提供與著陸器的電氣連線。
綜合調查
洞察號將研究紅色星球的多種重要跡象，包括地震、大地測量和熱特徵。這將有助於科學家表徵火星地殼和地幔，以及火星核的特性。
但是，研究結果將不僅僅揭示關於紅色星球的資訊，斯帕思說。
斯帕思說：“即使我們要去火星，這也不是一項火星任務……而是地球行星任務。” “這項任務適用於水星、金星、地球、月球和火星。”
火星足夠大，可以經歷太陽系中塑造陸地天體的大部分早期過程，但其體積又足夠小，可以保留這些過程在未來40億年中的特徵，這些特徵是地球已經失去的。
實際上，從這種恰到好處的意義上講，洞察號是一項針對“金髮姑娘”行星的任務，斯帕思說。“這是一個不太大，也不太小的世界。它恰到好處。”
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