两年的时间!洞察号的鼹鼠终于在火星完全“扎根”

洞察号着陆火星两年,成功没入火星!

2018年11月,在太空履行了半年之久的“洞察号”终于登陆火星,然而没想到的是,洞察号的鼹鼠仪器却在进入火星表面时遇到了巨大的挑战。当着陆器的其他仪器工作正常,并返回科学数据时,鼹鼠一直在努力将自己的方式敲入火星表面。

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直至近日,耗费两年时间,经过艰苦的工作和极大的耐心,鼹鼠终于成功地把自己埋进了玛丽安的风化土里,但是真正的挑战才刚刚开始!

鼹鼠是一个40厘米长的热探针,它能把自己锤击到火星表面深处。它的最大深度在地表以下5米,这是它的理想工作深度,但也可以在3米深的地方收集有用的科学数据。现在的情况是,鼹鼠的深度不足以做任何科学研究。

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鼹鼠的实际名称是热流和物理特性包,或HP3,它被设计用来测量来自火星内部的热量。连接它和“洞察”号着陆器的缆绳在其长度上装有热传感器。洞察号的任务是使用地震调查、大地测量和热传输的内部勘探,而任务的热传输部分则是鼹鼠的工作。

自从仪器被部署后,它就面临着问题。鼹鼠把自己慢慢地锤入地面,穿透了地面。但这种锤击运动依赖于鼹鼠和洞边之间的摩擦力。如果没有摩擦力,仪器就会从洞里弹出来。去年年初,洞察号的热探测器(HP3)在部署后不久从洞中弹出。我们知道火星是绝对干旱的,它是在干旱地区形成的硬化表层。而不幸的是,鼹鼠周围的硬度防止土壤在它锤击时落入鼹鼠的洞中,并使仪器失去锤击进入火星所需的摩擦力。

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虽然“洞察”号主要是美国宇航局的任务,但“鼹鼠”号是由德国航天中心(DLR)设计和制造的。他们一直在与美国宇航局的喷气推进实验室(JPL)合作,后者在试验台上有一个工程版的鼹鼠。在那里,他们试图克服这些挑战。

他们试图用洞察号仪器臂末端的勺向鼹鼠施加侧向压力,希望能提供必要的摩擦力。他们也试着推倒鼹鼠,同时小心地避开敏感的绳索。他们试着用勺子舀起松散的物质,然后把它放进鼹鼠的洞里。

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今天,美国航天局宣布,鼹鼠终于被完全掩埋在泥土中。这算是一场小胜利,但还有很长的路要走。现在它已经被掩埋,洞察号团队将继续在仪器顶部挖出更多的泥土并夯实,然后再继续锤击作业,但所有这些都需要时间。铲土夯实需要几个月的时间。美国航天局说,锤击行动不太可能恢复到2021年1月。阻碍这次行动的部分原因是洞察号太阳能电池板上的灰尘堆积,这就减少了整个任务的能量。

火星洞察号的两块2.2米宽的太阳能电池板中的一块是由着陆器的仪器展开摄像头拍摄的,它固定在机械臂的肘部。面板上堆积的灰尘减少了任务的电力供应。鼹鼠现在埋在火星表面下,但它还没有扫清所有障碍。10月17日,仪器臂铲将进行两次平行移动,以便在鼹鼠上放置更多的土壤。

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在地球上,用钻头钻入地表以下很简单。但是钻头很重,需要很大的功率,而且需要稳定性来防止旋转,而不是钻孔。这在火星上根本不可能,而且需要的动力比鼹鼠大得多。鼹鼠直径只有2.7厘米,长约40厘米。它必须既轻又小,以适应任务的机动性。希望鼹鼠最终能到达它的工作深度。

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