洞察号登陆火星详情曝光 火星到底是怎样的适合人类居住吗（2）

6、由三大部分组成

洞察号器主要包含巡航级，进入、下降和着陆系统，以及着陆器三大部分，巡航级将携带着陆器和着陆系统完成地球到火星的旅程，进入、下降和着陆系统包括保护罩、降落伞和下降级，着陆器则是在火星表面开展探测工作的核心部件。

其重量为360千克，最大宽度约6米，有两块能像纸扇一样展开的圆形太阳能电池板提供电源，各太阳电池板直径为2.2米，携带了更先进的科学探测仪器。

能像纸扇一样展开的圆形太阳能电池板

着陆后，洞察号展开为期2年的原位勘测，首次探索火星深处的内部。在此之前人类总计开展的47次火星探测都是研究火星全球、地表、大气和磁场等。执行任务期间，洞察号将总共发回超过30GB的数据。

由于洞察号可探寻太阳系内除地球外的岩石星球内部构造，所以可为是否在其上建造永久建筑物提供参考；还能帮助科学家拼凑40多亿年前陆地世界的形成过程；也可了解火星内部温度信息，研究火星天气，揭示太阳风、宇宙射线和带电粒子如何通过大气传播冲击火星表面。其获得的所有信息对未来人类登陆火星具有重要参考价值。

洞察号着陆视图的艺术画

7、将聆听火星之音

洞察号像一台科学的时间机器，为火星做CT，能带回关于45亿年前火星形成的最早阶段的信息。它将通过观测火星地震来研究火星的地壳、地幔和地核结构，获得火星构造和太阳系中其他岩石星球的研究数据，了解多岩石天体是如何形成的，包括地球，月球，甚至其他太阳系中的行星，将帮助科学家们理解火星在亿万年间的变化，即通过火星了解太阳系中包括地球在内的类地行星的起源与演化过程。

洞察号内部设备

它有两大科学任务：一是通过探测火星内部地震活动的规模、频率和地理分布以及陨石撞击火星表面的频率，来确定目前火星地质构造活动的级别以及陨石撞击火星的频率；二是通过调查火星内部结构和活动过程，研究类地行星的形成和演化过程，它包括确定火星内部的热状态、火星地幔的成分和结构、火星地壳的厚度和结构以及火星地核的尺寸、成分和物理状态（液体/固体）。

打造完毕洞察号火星着陆器

8、六个具体调查项目

为了窥视火星内部深层结构的奥秘，美国航空航天局为洞察号设定了6个具体调查项目：确定火星地核的大小、组成和物理状态；确定火星地壳的厚度和结构；确定火星地幔的组成和结构；确定火星内部的热态；测量火星内部地震活动的幅度、速率和地理分布；测量火星表面的陨石撞击率。

与其“前辈”不同的是，洞察号的考察不再“浮于表面”，而要探测火星内部，获得火星地质和内部结构方面的全新数据，提高很多火星参数的精度，并且研究内太阳系所有岩态行星演化的过程。

洞察号是首个专用于火星内部结构考察的探测器

其探头将钻入火星地下5米深处进行考察，测量温度和重力波动等，帮助科学家弄清火星的内核究竟是由液体还是固体构成的，由此研究火星及其他行星的构造及演化。它还将探测红色星球的旋转、地核厚度、地壳地幔结构、内部热能、构造运动、地震活动以及陨石对火星的撞击等多种情况。

洞察号着陆火星工作示意图，左下角的半圆形设备是地震仪

通过人类近50年的火星探测，现已对于火星的气候环境、表面物质、地形地貌、地质结构等有了比较全面的了解。为此，火星探测已由环绕全面普查朝着陆和巡视区域详查的方向发展，从探测火星环境向在火星上找水乃至生命的方向发展。

9、更注重科学探究

洞察号任务的特点是偏重科学研究，瞄准岩质行星形成过程；首次探测火星内部，深度研究火星内部活动。

它是一个纯火星地球物理探测器，主要目标是了解火星的内部结构，研究火星形成过程的早期发展历史。科学家将用它解决行星和太阳系科学众多基本问题之一，也就是40多亿年以前内太阳系岩态行星（包括地球在内）的形成过程。

由于洞察号将能探测火星地核、地幔和地壳的尺寸、厚度、密度和整体结构，以及热量从火星内部逃离的速度，所以可研究内太阳系的所有岩质行星演化过程，提高对这一过程的理解。

洞察号标识

以美国为主研制洞察号火星着陆器其实是一项国际合作项目。其中洞察号的管理、平台、组装、发射和运行以及部分科学探测仪器等由美国航空航天局的喷气推进实验室和洛马公司（研制巡航级和着陆器）等负责。

洞察号着陆器的3个主要科学载荷是法国的“内部结构地震实验仪”（SEIS，以下简称地震仪或火震仪）、德国的“热流和物理特性模块”（HP3，以下简称热流探头）和美国的“旋转和内部结构实验”（RISE）天线。

洞察号火星探测器结构图

10、探测火星的地震

地震仪是洞察号上最主要的科学探测仪器，由法国国家太空研究中心研制。该仪器的核心是装在钛合金球形真空容器内的3个高精度宽频带地震传感器，非常灵敏，能测量不到1/4氢原子直径（1-10米）的地面运动，记录火震或者陨石碰撞，精确掌握火震和其他火星内部活动，研究火星地壳和地幔对陨石撞击影响的响应，为了解行星的内部结构提供线索。因此，技术难度很大。

洞察号首席科学家布鲁斯?班纳特（BruceBanerdt）说，地震学揭示了地球数十亿年来的地质运动历史，作为岩石星球，火星也一定保存着其诞生时期的早期历史痕迹。“就像毛毛虫一定会变成蝴蝶，我们希望利用地震学了解整个行星是如何形成的。”

测试用机械臂部署的地震仪

地震仪用于精确地测量震动和火星内部其他活动，以更好地了解火星的历史和构造。它就像拍快照的相机一样，能拍下星球内部的影像，相当于给行星做CT扫描。火星上岩石开裂或发生相对移动时，产生的地震波会在整个星球内回荡。这些地震波的传播速度取决于它们的传播过程中通过的介质性质，因此速度会产生差异。地震仪可以检测这些地震波的强度、频率和传播速度，获知地震波所穿过的地质介质的信息。

地震仪的内部结构示意图。它就好比听诊器能监测火星地震信息

火星上每发生一次地震，洞察号就可对火星内部拍一张快照。在洞察号执行任务期间，它可以记录数十至数百次地震。火星的大气层稀薄，时常有小陨石穿过火星大气落在火星地表上，带来震动，这也会被地震仪记录。不过，这次只能在洞察号的着陆地点来测量火星地震，而不能像在地球上设置多个台站进行测量。

洞察号火星探测器结构图

其实，早在美国“阿波罗”载人登月时，航天员就在月球上放置过4台地震仪。在20世纪70年代末，美国海盗号火星着陆器也曾携带了地震仪，但这些地震仪没有接触火星表面，因为它们被装在着陆器顶部，且着陆器底部有减震器，所以没能有效记录到火星的地震信息。