洞察号，我们走，去火星上玩抓娃娃

2018年05月08日 20:10:52
来源：果壳网

原标题:洞察号，我们走，去火星上玩抓娃娃在地球上抓娃娃还不够，NASA把抓娃娃技术用到了火星探测上

原标题:洞察号，我们走，去火星上玩抓娃娃

在地球上抓娃娃还不够，NASA把抓娃娃技术用到了火星探测上。就像一个巨型娃娃机，探测器“洞察号”将使用长达2.4米的五指，抓取它背上携带的研究设备，再放置在火星表面。

NASA的洞察号火星着陆器。图片来源：nasa/jpl-caltech.com

看看这个大机械臂！是不是和抓娃娃机有点像？不过这个太空娃娃机的目的，不是抓住娃娃这么娱乐了。它真正的目标是深入到火星内部进行探测。

作为首次探测火星内部的探测器，它将帮助科学家回答一系列相关的问题，涉及到火星和太阳系内其他岩石星球的形成、演化及物质构成。

洞察号已于本月5日顺利升空，它将在今年11月26日抵达火星，并在火星赤道以北几度的一大片低洼平地上着陆，然后开始长达两年的工作。

两年？别担心，洞察号靠太阳能供电，而着陆点阳光充足，为它的两块太阳能电池板供电不成问题。

火星抓娃娃，需要先练习

不同于平时玩的抓娃娃，火星上的这次抓娃娃，是由机械臂在上千万公里之外完成的。

远程操纵，需要用到摄像头。安装在机械臂上的摄像头，和另一个贴近地面的摄像头，将帮助洞察号的工程师了解洞察号周边的环境。

和抓娃娃一样，洞察号抓取的动作也是需要练习的。据洞察号的工程师说，这个过程需要数周的时间来准备、计划和实施。在实验室里，工作人员会在对火星发送指令前，先好好练习如何操纵洞察号。如果可以成功操纵它抓取的话，这将是第一次人类使用机械臂在另一颗行星上作业！

研究人员在实验室中测试洞察号部署设备的能力。图片来源：NASA

不抓娃娃，抓什么

前面提到了，洞察号是抓取它背上的研究设备，不是真的娃娃。

但是究竟是什么设备呢？是两个内部探测设备。简单来说，一个地震仪和一个钻进地下的探头。

抓地震仪SEIS

洞察号抓取地震仪SEIS示意图。图片来源：cnbs.com

这是一套极其灵敏的地震仪，设计用来检测地震波的大小、速度和频率。这些地震波由火星内部的错位和开裂产生，可以称之为火星地震。

洞察号负责人非常自豪的夸赞这台地震仪的灵敏，“它不输给地球上我们拥有的任何一台地震仪，它能测量出幅度小于一个氢原子宽度的地面位移。”

举个例子，如果火星上刚好有只蝴蝶极其轻微地落在了这台地震仪上，它可以检测地到。

除了火星地震以外，它还能检测到其他的东西，包括液态水的流动，陨石的撞击，以及活火山喷出的烟流。

地震仪 SEIS。图片来源：mars.nasa/gov

不仅灵敏，这台地震仪还相当坚固。和地球上设计的地震仪不同，SEIS是没法被小心翼翼安放的，它会振动，还会受到冲击，特别是在火箭发射、进入大气、降落和着陆的过程中。它需要坚固耐操才能扛得住这些磕磕碰碰。

除了磕碰的风险，地震仪还需要承受剧烈的温度变化。在晴朗的夏日，火星赤道地区的气温可能达到20℃，而夜间又会回落到-70℃。针对这个温差变化，地震仪被套了一层又一层保护，就像俄罗斯套娃一样。第一层是真空密封的钛球，第二层是绝热的蜂窝状结构，第三层则是防风隔热穹顶，像一个高科技大锅盖一样罩在传感器外面。