丹佛 — 美国宇航局的下一个火星着陆器，目前正在建造中，将探测数十亿年前这颗红色星球内部的运作和早期发展阶段。
洞察号任务（全称是利用地震调查、大地测量和热传输进行的内部探索），是美国宇航局“发现计划”的航天器，旨在响应高度集中的科学目标。
“一切都在整合，”洞察号项目经理斯图·斯帕思在洛克希德·马丁航天系统公司说，这家航空航天公司正在为2016年的发射建造火星航天器。[历史上最勇敢的火星任务]
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动力下降
在许多方面，洞察号是美国宇航局2008年凤凰号火星着陆器的技术近亲，后者配备了调查火星远北地区的冰和土壤的设备。
洞察号将模仿凤凰号任务，在进入火星大气层时经历剧烈的下降；降落伞展开；自我控制的动力下降；并在三个伸出的着陆腿上与行星表面轻轻相遇。
斯帕思告诉Space.com说：“着陆器的结构看起来与凤凰号非常相似。”然而，新飞船的内部电子设备，例如其配电单元以及命令和数据处理硬件，都已更新。
斯帕思说，洞察号的航空电子设备借鉴了洛克希德·马丁公司建造的其他航天器。具体来说，它借鉴了正在前往红色星球的火星大气与挥发物演化任务（MAVEN），前往木星的朱诺号飞船，以及现已完成的双子引力恢复和内部实验室（GRAIL）月球探测任务。
两大主要仪器
洞察号任务将持续一个火星年，大约是地球两年。这比凤凰号任务持续的时间长630天，这意味着着陆器将不得不忍受火星地貌上更广泛的环境条件，斯帕思说。
斯帕思说，洞察号将使用以前从未在火星上使用过的仪器来研究行星历史的不同方面。
火星着陆器的科学有效载荷包括两大主要仪器
由法国航天局提供的内部结构地震实验。
由德国航天局提供的热流和物理特性包。
此外，由喷气推进实验室（JPL）领导的自转和内部结构实验（RISE）将使用着陆器的X波段无线电系统对行星自转进行超精确的测量。
来自西班牙天体生物学中心的风和温度传感器以及压力传感器将监测着陆点的天气。着陆器磁力计将测量由火星电离层引起的磁场干扰。
齐头并进
“看到飞行硬件开始齐头并进，真是太令人兴奋了，”加利福尼亚州帕萨迪纳喷气推进实验室（JPL）洞察号火星任务的首席研究员布鲁斯·巴纳德说。
“与此同时，这是项目中最令人紧张的时期，因为我们对仪器和航天器子系统的测试揭示了不可避免的微妙的设计和
洞察号任务的成本，不包括运载火箭和相关服务，上限为2010年美元的4.25亿美元。
从加利福尼亚到火星
斯帕思说，该项目在航空航天领域的下一个里程碑是组装、测试和发射操作（ATLO）。该评估将于11月初开始。明年6月，洞察号航天器将面临一系列关键测试，分别于2015年12月和2016年3月进行运输和发射，斯帕思说。
在这些测试之后，洞察号不会从佛罗里达州快速发射。
相反，着陆器将前往加利福尼亚州的范登堡空军基地，在那里，联合发射联盟的阿特拉斯5号火箭将为该飞行器提供助力。这将是有史以来首次从加利福尼亚州发射的星际任务——尽管在1994年，研究月球和小行星的联合弹道导弹防御组织/美国宇航局克莱门汀号航天器曾从该发射区出发。[查看洞察号着陆器任务的图像]
一旦驶向火星，洞察号将进行一次快速旅行。经过大约6.5个月的运输后，该飞行器将于2016年9月在火星南部的极乐世界地区着陆。
具体的
工作空间
去年8月，研究人员将洞察号的候选着陆点从22个减少到4个。
JPL的巴纳德说，美国宇航局现在有很多HiRISE图像，这些图像在很大程度上证实了候选着陆点是安全的。
美国宇航局正在寻找与凤凰号使用的相同类型的着陆特征。“我们正在使用与凤凰号相同的岩石丰度测量值。坡度要求也一样，”斯帕思说。“因此，坡度不太大，岩石不太突出，那么在那里着陆并进行科学研究是可以的。”
在火星着陆后，经过几天的航天器检查，着陆器将开始编译“工作空间”的图片，即适合安装科学设备的可用地形。
然后，洞察号的真正工作就开始了：利用着陆器的机械臂。
斯帕思说：“机械臂对任务的成功至关重要。”这个配备摄像头的机械臂将从着陆器的顶部甲板上拿起地震和热流硬件，然后将其放置在火星表面。
火星受到撞击
第一个放置在火星表面的测量工具将是内部结构地震实验（SEIS）装置。
“这是头等大事。我们将选择一个平坦的地方。它内部有一个自调平机制，但我们希望将其放置在平坦的区域，”斯帕思说。在地震仪检查完成后，着陆器将在该装置上放置一个JPL制造的风和热防护罩，以保护其免受环境影响。
斯帕思说：“我们不希望地震仪在风中晃动。”这种风的影响会使该装置错误地记录到地震，甚至记录到陨石撞击火星表面的情况。
然后，着陆器的机械臂将部署热流和物理特性包（HP3）。该装置由一个所谓的“鼹鼠”组成，它将花费几周的时间将自身锤入火星地形深处3至5米（10至16英尺）。[测验：火星的传说和误解]
斯帕思说：“我们分配了大约30到40天的时间来钻到最终深度。”
从那里，该装置将监测来自行星内部的热量。鼹鼠在其后方拖动一个带有仪器的系绳，一条配备了温度传感器的带子，以找出地下的热梯度 — 温度随距离变化的速度。第二根电缆提供与着陆器的电气连接。
综合调查
洞察号将研究红色星球的多种重要迹象，包括地震、大地测量和热特征。这将有助于科学家表征火星地壳和地幔，以及火星核的特性。
但是，研究结果将不仅仅揭示关于红色星球的信息，斯帕思说。
斯帕思说：“即使我们要去火星，这也不是一项火星任务……而是地球行星任务。” “这项任务适用于水星、金星、地球、月球和火星。”
火星足够大，可以经历太阳系中塑造陆地天体的大部分早期过程，但其体积又足够小，可以保留这些过程在未来40亿年中的特征，这些特征是地球已经失去的。
实际上，从这种恰到好处的意义上讲，洞察号是一项针对“金发姑娘”行星的任务，斯帕思说。“这是一个不太大，也不太小的世界。它恰到好处。”
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