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洞察号火星探测器

Wikipedia · 2026-07-02 维基百科 👁 1 阅读

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| insignia = InSight Mission Logo.svg
| insignia_size = 110px
| programme = 探索計畫
| previous_mission = GRAIL
| next_mission = 露西號
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洞察号（），名稱來自全名「運用地震調查、測地學與熱傳導對火星內部進行探測」（Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport，縮寫簡稱InSight）的首字母縮寫，是一部用以研究火星内部構造的著陸無人探測器，由洛克希德馬丁公司製造，任務由美國國家航空暨太空總署（NASA）的噴射推進實驗室（JPL）管理但由於儀器問題而延遲，錯過了 2016 年的發射窗口。NASA 將發射時間重新安排至 2018 年 5 月， 由於太陽能電池板上累積了過多灰塵而無法充電，NASA 於 2022 年 7 月將「洞察號」調整為用於探測地震事件的低功耗模式，並持續監控，直到 2022 年 12 月任務結束 。在 2010 年提交的 28 個提案中，它是「探索計畫」(Discovery Program) 的三個最終入圍項目之一，於 2011 年 5 月獲得 300 萬美元的經費，以進一步進行細部設計。2012年8月，「洞察號」正式獲選進行開發與發射。計畫利用 2008 年成功登陸火星的「鳳凰號」登陸器的著陸系統以降低任務的成本與風險。并于2015年5月27日开始对着陆器进行测试。

而由法国国家太空研究中心（CNES）供应的被称为（SEIS）的持续真空泄漏导致NASA宣布推迟洞察号发射计划。此后，NASA的喷气推进实验室接管了SEIS真空容器的开发，而CNES则负责处理仪器集成和测试。洞察号被推迟后，其余的部件全部被送回位于科罗拉多州的洛克希德马丁公司工厂，而用于发射该航天器的宇宙神5型运载火箭则被分配到地球觀測衛星的任务中。

之后，NASA官方于2016年3月9日宣布，将额外花费约1.5亿美元对洞察号进行调整，洞察号的成本将从之前的6.75亿美元增加到8.3亿美元，并预计于2018年5月发射，于11月26日进行火星着陆。而飞行计划保持不变，继续使用加州范登堡空军基地的宇宙神5型运载火箭进行发射。

2017年11月22日，洞察号完成了被称为TVAC测试的热真空测试，航天器在模拟空间条件下已经可以承受减压和各种热负荷。2018年1月23日，经过长期存放后，再次对洞察号的太阳能电池板进行了部署和测试，含有公众名字的硅芯片也被添加到着陆器中。

2018年2月28日，洞察号通过C-17货机从丹佛的洛克希德马丁太空系统公司运送到加利福尼亚州范登堡空军基地，并准备与运载火箭进行整合。2018年5月5日，洞察号发射，并于2018年11月26日19:54抵达火星表面。

任务阶段
2018年11月26日，NASA表示洞察号着陆器已成功降落在火星上，并接收到着陆图像。该图像展示的是远处的火星地平线，由于拍摄时半透明的防尘盖尚未去除，因此可以看到沾满尘埃的镜头画面。在未来几天内，该防尘盖将连同另一架相机的防尘盖一同取下。

五小时后，在美国东部时间晚上8:30，NASA的火星奥德赛号轨道飞行器传来了中继信号，表明洞察号的太阳能电池板已成功展开并正在发电。奥德赛号还传回了一组显示洞察号周围着陆点的图像。之后洞察号将进行立体拍摄，以创建3D图像，允许洞察号找到放置热探测器和地震计的最佳位置。在未来几周内，洞察号将持续监测着陆点周围的天气和温度状况。

洞察号的气象套件（TWINS）和磁力计可进行远程操作，但在着陆后十周内并不会启用，而且任务还将需要三个月来部署和调试科学仪器。

2019年4月6日，洞察号上的地震实验仪（SEIS）探测到火星的地震，为人类首次。

2021年7月21日，科学家称发现一些绝对数据来描述火星的内部岩层结构。

2021年1月9日，NASA团队宣布，由于遇到土质问题导致“热传感物理特性箱”的钻头挖掘打滑而无法继续钻探至所需深度，宣布该科学探测组件任务失败。

由于火星上的沙尘逐渐覆盖洞察号的太阳能发电板，导致电力输出下降，存储电量也逐步耗尽，在连续两次和其进行联系失败后，NASA宣布洞察号因为电力耗尽于2022年12月21日结束任务。

科學背景
火星的地殼震動
兩艘維京號太空船都有地震儀，於 1976 年偵測到登陸器運作及風力所造成的震動

目标
、火星和月球内部结构的模擬圖]]

「洞察號」的首要目標是研究火星早期演化的過程。透過研究火星核心、地函和地殼的尺寸、厚度、密度及整體結構，以及內部熱量逃逸的速率，希望瞭解內太阳系类地行星的演化機制。其电源来自太阳能电池板，并且将降落于接近赤道处，以实现最大功率，使寿命预期可达2年（一个火星年）。

规格：
;质量

  • 总计:

** 着陆器：

设备
洞察号装备总重量为50千克，包括科学仪器和辅助系统，如辅助传感器套件，摄像机，仪器部署系统和激光反射器。SEIS由法国国家太空研究中心（CNES）提供，除此之外，巴黎全球物理研究所（IPGP）、苏黎世联邦理工学院（ETH）、马克斯·普朗克太阳系研究所（MPS）、伦敦帝国学院(ICL)、法国高等航空航天学院（ISAE）、喷气推进实验室(JPL)等也参与了研究工作。地震计还将探测来自火星的大气波和来自火星卫星火卫一的重力信号（潮汐力），最高可探测达到50Hz的高频地震波。之后，内部结构地震实验仪（SEIS）发现存在持续真空泄漏，导致洞察号任务被迫推迟两年。
*热传感物理特性箱（HP 3）是由德国航空航天中心（DLR）提供的一种自穿透热传感探头。它包含精确的温度传感器，每隔10厘米（3.9英寸）就对地下的温度分布进行一次测量。尾部的拖拽装置是由波兰Astronika公司提供。
*自转和内部结构实验仪（RISE）是由喷气推进实验室（JPL）领导的一项无线电科学实验装置，它将通过着陆器发射的X带微波无线电进行分析，从而提供精确的火星自转测量，以便更好地了解火星内部。根据之前的海盗号和探路者号数据的基础，

*激光反射器（LaRRI）是由意大利航天局提供的角反射器，它被装在洞察号的最顶层。即使在着陆器退役之后，它也能够通过轨道器进行无源激光测距，并作为拟定的火星轨道运转网络的节点。该装置曾被装在斯基亚帕雷利EDM登陆器上作为着陆激光反射调查器（INRRI），其本身是个直径54毫米（2.1英寸），质量为25克（0.9盎司）的铝质圆顶，拥有8个二氧化硅反射器。为获得最佳分辨率，IDC传感器最初设计是黑白色传感器，后来由于开发期限和预算得到满足，且避险相机达到测试标准，IDC最终被替换为彩色传感器。
*背景摄影机（ICC）是也是曾在火星探测漫游者和火星科学实验室计划中使用的避险彩色相机。它被安装在着陆器表面的下面，并拥有视角为120度的广角全景摄像机，提供仪器部署区域的互补视图。同IDC一样，它也使用了1024×1024像素的电荷耦合器件探测器。其他唯二位于赤道且低海拔的区域，伊希地平原及水手峡谷的岩石都太多了，此外水手峡谷的地形梯度太陡，无法确保安全着陆。在2013年9月，最初的22个候选地点减少到仅剩4个，火星侦察轨道器将观测此四个地点取得更多资讯，直到确定最终地点为止。每个地点都由一个着陆椭圆组成，这个尺寸大约是130×27公里（81×17英里）。

2017年3月，喷气推进实验室的科学家宣布着陆点已经确定。它位于埃律西昂平原西部，北纬4.5°东经135.9°的位置。登陆点位于好奇号火星车在盖尔撞击坑着陆区域以北约600公里（370英里）。

着陆
2018年11月26日19:54，洞察号成功登陆于埃律西昂平原。将开始为期三个月的部署阶段，。

每日播报
美国航天局从2019年2月19日开始根据“洞察”号无人探测器提供的数据在网上发布火星每日天气报告，提供火星气温、风速、气压等信息。

立方衛星／太空船
「火星立方衛星一號」（Mars Cube One, MarCO）是構造相同的兩個 6U 立方衛星（分別編為MarCO A與MarCO Bs），目標是測試立方衛星在深空的導航與耐受能力，並於探測器的進入、下降與著陸階段協助中繼即時通訊（因距離而與地球有八分鐘延遲）。苏姗妮·斯姆雷卡尔对行星的演化进行了广泛的研究，并参与设计了热流量仪器，是HP3仪器的主要领导者。RISE的首席研究员则是来自JPL的威廉·福克纳。洞察号的任务团队还包括项目经理汤姆·霍夫曼和项目副经理亨利·斯通。

主要国家机构：2017年又增加了1602884个名字，共计达2429807个名字。全部通过电子束蚀刻到大小为8mm（0.3英寸）硅晶片中，每个字母蚀刻宽度只有头发宽度的1/1000。第一块芯片于2015年11月安装在着陆器上，第二块芯片于2018年1月23日安装。

图像
File:PIA20278insightcausa.jpg|洞察号被装入波音C-17，准备前往加州的发射中心
File:PIA22232insightlandingonmars.jpg|洞察号预订着陆区域

参见

  • 好奇号
  • 火星探测
  • 太阳系探测器列表

参考
外部链接

#火星探測器 #美國太空總署太空探測器 #着陆器 #发现计划 #洞察号 #火星地质 #火星任务 #2018年航天

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