據(jù)大西洋月刊報道，2012年，美國宇航局(NASA)“好奇號”探測器從火星大氣層頂部降落到表面時共用去7分鐘，它的速度從每小時近2萬公里降至零。而好奇號發(fā)出的信號到達(dá)地球的時間需要14分鐘。隨著時間流逝，美國宇航局的科學(xué)家和工程師們屏住呼吸，等待著好奇號的最終命運(yùn)到來。

圖：火星表面

今年，美國宇航局將在11月份執(zhí)行最新的火星任務(wù)，屆時將再次經(jīng)歷類似的“七分鐘恐怖煎熬”。但與好奇號探測器不同的是，“洞察號”(InSight，利用地震調(diào)查、大地測量和熱傳輸進(jìn)行內(nèi)部勘探的縮寫)登陸器將在火星表面的某個地方度過其終生，在土壤中挖洞以研究行星內(nèi)部的特性。

如果天氣允許的話，洞察號將于近期在加州發(fā)射。目前，負(fù)責(zé)監(jiān)督范登堡空軍基地發(fā)射任務(wù)的美國空軍部門氣象學(xué)家預(yù)測，發(fā)射當(dāng)天遇到好天氣的概率只有20%。洞察號的發(fā)射窗口直到6月8日，這段時間地球和火星開始排成直線，有利于其進(jìn)行快速而直接的旅程。

但在經(jīng)歷另一場可怕的下降之前，美國宇航局必須經(jīng)歷六個月的等待。在漫長的太空巡航中，洞察號的科學(xué)家、工程師以及其他負(fù)責(zé)實(shí)際操作、測試命令序列的工作人員，都需要保持巨大的耐心。旅程開始的時候，人們對洞察號成功脫離地球引力進(jìn)入太空兒感到如釋重負(fù)。

當(dāng)洞察號到達(dá)發(fā)射臺的時候，幾乎所有的零部件都都已經(jīng)經(jīng)過了各種測試，包括低溫、猛烈搖晃以及巨大噪音折磨。雖然洞察號是由重金屬拼合而成的，但它也包含了研發(fā)人員的血汗和眼淚。美國宇航局科學(xué)任務(wù)理事會的次席技術(shù)專家弗羅倫斯⋅譚(Florence Tan)說“當(dāng)洞察號最終進(jìn)入太空時，你終于松了口氣。”

弗羅倫斯是好奇號探測器樣品分析單元的首席電氣工程師。她還參與了去年墜入土星的“卡西尼號”(Cassini)任務(wù)，這個探測器花了7年時間才到達(dá)目的地。弗羅倫斯表示：“你對此無能為力，而且你也不能帶什么東西回來。”

在發(fā)射后的幾天內(nèi)，洞察號團(tuán)隊(duì)必須對探測器的硬件進(jìn)行檢查，以確保它能經(jīng)受住發(fā)射的壓力。他們會做更多的檢查，監(jiān)測儀器和各種系統(tǒng)的健康狀況。大部分巡航都是一次巨大的彩排，員工經(jīng)受了一連串的操作準(zhǔn)備測試。他們進(jìn)行操作、數(shù)據(jù)收集和分析練習(xí)，為探測器將來到達(dá)火星做好準(zhǔn)備。他們模擬從設(shè)備部署到規(guī)劃等所有過程，測試如何以及何時發(fā)送指令，以確保某個團(tuán)隊(duì)的操作不會干擾其他團(tuán)隊(duì)的任務(wù)。

在好奇號為期9個月的太空巡航中，美國宇航局在新墨西哥州的沙漠上部署了一個仿造探測車，讓科學(xué)家和工程師們回到實(shí)驗(yàn)室利用其練手。他們會研究地貌照片，并計劃探測車的路徑，以及在哪里鉆探土壤樣本等。弗羅倫斯說：“當(dāng)探測器終于到達(dá)火星的時候，我們不必再覺得手足無措。”

然而，這個過程并不容易。好奇號樣本分析單元的首席研究員保羅⋅馬哈菲(Paul Mahaffy)說：“設(shè)定這些測試的人會拋出幾個小故障，看看如果出現(xiàn)問題我們會如何應(yīng)對。”同時，他們也會定期檢查探測器以評估儀器和各種系統(tǒng)的健康狀況。這是十分罕見的，但災(zāi)難也可能在巡航階段發(fā)生。

2002年，一個被派去研究太陽系內(nèi)部兩顆彗星的探測器在發(fā)射后僅6周就解體了。當(dāng)時Contour(COmet Nucleus TOUR)發(fā)動引擎，使其脫離地球軌道并接近目標(biāo)，但最終由于過熱而分裂成碎片。幫助建立Contour的弗羅倫斯說，它不合時宜的解體讓人感到震驚。洞察號將在前往火星的途中接受類似的修正。這個登陸器兩側(cè)有細(xì)長的腿和圓形的太陽能板，看上去就像蚊子。它將比以往的任務(wù)更深入，此前主要涉及調(diào)查火星表面，如峽谷、巖石和土壤，洞察號則要研究行星的內(nèi)部，包括地殼、地幔和地核等。

著陸后，洞察號近2米長的手臂將提取兩種儀器，并將它們放在前面的表面上。地震檢波器會追蹤地震，而在火星上顯然稱其為火震更加合適。科學(xué)家認(rèn)為，隕石撞擊地表或地表下的構(gòu)造活動可以產(chǎn)生地震。“熱探測器”將測量火星的內(nèi)部溫度。在洞察號上，兩個無線電天線將跟蹤火星圍繞太陽旋轉(zhuǎn)時的內(nèi)部變化。

洞察號還配有攝像機(jī)，準(zhǔn)備在遠(yuǎn)離地球的地方抓拍洞察號的小工作區(qū)?？茖W(xué)家們希望洞察號任務(wù)能夠幫助他們更多地了解太陽系中包括地球在內(nèi)的巖石行星的形成過程。當(dāng)然，洞察號必須在旅途中幸存下來，然后在任何事情發(fā)生之前堅(jiān)持到成功著陸。向火星發(fā)射探測器要比在火星表面輕輕著陸容易得多。

目前，世界上只有美國成功地在火星上部署了探測器(盡管有許多失敗)。上世紀(jì)70年代，由蘇聯(lián)發(fā)射的幾個登陸器都在降落過程或著陸幾分鐘后失敗了。2016年，歐洲人最后一次嘗試將著陸器發(fā)射到火星上。這個名為“斯夏帕雷利號”(Schiaparelli)的航天器以19世紀(jì)的一位天文學(xué)家命名，但最終也墜毀了。在火星軌道器隨后拍攝的照片中，斯夏帕雷利號似乎成了紅色地面上散落的灰色碎片。

當(dāng)洞察號著陸時間到來的時候，馬特⋅戈隆貝克(Matt Golombek)將會加入進(jìn)來。戈隆貝克是美國宇航局下屬噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的“著陸點(diǎn)專家”，他花了20年時間挑選和評估火星任務(wù)的潛在著陸地點(diǎn)，包括第一個成功著陸的火星探測器Sojourner，它在1997年到達(dá)火星表面。

戈隆貝克表示，每次火星任務(wù)的著陸點(diǎn)總需要是個“平滑、平坦、無趣的地方”。多巖石的地形、陡峭的露頭以及傾斜的區(qū)域都可能對探測器造成破壞或傾覆。由于洞察號沒有其他探測器那樣的能力，該團(tuán)隊(duì)幾乎沒有犯錯的余地。著陸程序是自動完成的，所以在洞察號降落過程中，他們可能沒有太多事情可做。

戈隆貝克稱：“這有點(diǎn)兒像發(fā)射時的場景：你只能坐在那里等待，火箭已經(jīng)預(yù)先設(shè)定好了，你所能做的就是祈禱它能發(fā)揮作用。”當(dāng)被問及：在這個漫長的等待中，他是否會變得不耐煩時，戈隆貝克說:“不，我想我已經(jīng)參加過足夠多的發(fā)射，我知道這無關(guān)緊要，你只能等待。”?
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