NASA準備發射火星登陸器 6個月太空巡航之旅充滿危機

　　5月6日消息，據大西洋月刊報道，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。而好奇號發出的信號到達地球的時間需要14分鐘。隨著時間流逝，美國宇航局的科學家和工程師們屏住呼吸，等待著好奇號的最終命運到來。

　　今年，美國宇航局將在11月份執行最新的火星任務，屆時將再次經歷類似的“七分鐘恐怖煎熬”。但與好奇號探測器不同的是，“洞察號”(InSight，利用地震調查、大地測量和熱傳輸進行內部勘探的縮寫)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部的特性。

　　如果天氣允許的話，洞察號將于近期在加州發射。目前，負責監督范登堡空軍基地發射任務的美國空軍部門氣象學家預測，發射當天遇到好天氣的概率只有20%。洞察號的發射窗口直到6月8日，這段時間地球和火星開始排成直線，有利于其進行快速而直接的旅程。

　　但在經歷另一場可怕的下降之前，美國宇航局必須經歷六個月的等待。在漫長的太空巡航中，洞察號的科學家、工程師以及其他負責實際操作、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入太空兒感到如釋重負。

　　當洞察號到達發射臺的時候，幾乎所有的零部件都都已經經過了各種測試，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，但它也包含了研發人員的血汗和眼淚。美國宇航局科學任務理事會的次席技術專家弗羅倫斯·譚(Florence Tan)說“當洞察號最終進入太空時，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，這個探測器花了7年時間才到達目的地。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。”

　　在發射后的幾天內，洞察號團隊必須對探測器的硬件進行檢查，以確保它能經受住發射的壓力。他們會做更多的檢查，監測儀器和各種系統的健康狀況。大部分巡航都是一次巨大的彩排，員工經受了一連串的操作準備測試。他們進行操作、數據收集和分析練習，為探測器將來到達火星做好準備。他們模擬從設備部署到規劃等所有過程，測試如何以及何時發送指令，以確保某個團隊的操作不會干擾其他團隊的任務。

　　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，讓科學家和工程師們回到實驗室利用其練手。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：“當探測器終于到達火星的時候，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：“設定這些測試的人會拋出幾個小故障，看看如果出現問題我們會如何應對。”同時，他們也會定期檢查探測器以評估儀器和各種系統的健康狀況。這是十分罕見的，但災難也可能在巡航階段發生。

　　2002年，一個被派去研究太陽系內部兩顆彗星的探測器在發射后僅6周就解體了。當時Contour(COmet Nucleus TOUR)發動引擎，使其脫離地球軌道并接近目標，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。這個登陸器兩側有細長的腿和圓形的太陽能板，看上去就像蚊子。它將比以往的任務更深入，此前主要涉及調查火星表面，如峽谷、巖石和土壤，洞察號則要研究行星的內部，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。科學家認為，隕石撞擊地表或地表下的構造活動可以產生地震。“熱探測器”將測量火星的內部溫度。在洞察號上，兩個無線電天線將跟蹤火星圍繞太陽旋轉時的內部變化。

　　洞察號還配有攝像機，準備在遠離地球的地方抓拍洞察號的小工作區。科學家們希望洞察號任務能夠幫助他們更多地了解太陽系中包括地球在內的巖石行星的形成過程。當然，洞察號必須在旅途中幸存下來，然后在任何事情發生之前堅持到成功著陸。向火星發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70年代，由蘇聯發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射到火星上。這個名為“斯夏帕雷利號”(Schiaparelli)的航天器以19世紀的一位天文學家命名，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)將會加入進來。戈隆貝克是美國宇航局下屬噴氣推進實驗室的“著陸點專家”，他花了20年時間挑選和評估火星任務的潛在著陸地點，包括第一個成功著陸的火星探測器Sojourner，它在1997年到達火星表面。

　　戈隆貝克表示，每次火星任務的著陸點總需要是個“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，該團隊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：“這有點兒像發射時的場景：你只能坐在那里等待，火箭已經預先設定好了，你所能做的就是祈禱它能發揮作用。”當被問及：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，我想我已經參加過足夠多的發射，我知道這無關緊要，你只能等待。”?