帮百万人许愿,带“小情侣”私奔,探测火星还有这种操作?

|· 本文来自“我是科学家”·|

朋友,你想去火星吗?

遇到这样的问题,通常收到的答复无非是“想!”或者“醒醒别做梦了!”。

其实,以现有的技术,把人送上火星并不困难。

想把人从火星送回来的话,就难于上青天了。

但是,如果不亲自去火星,只是在火星留下属于自己的印记和心愿,大概就要容易多了。

现在,越来越多的太空任务开设了这样的“业务”——携带人们的名字和心愿,一起前往太空。

听上去很酷吧!

“以百万人之名”

就在今天,北京时间11月27日时分,由NASA发射的“洞察”号(INSIGHT)的探测器就携带240万地球人的名字,在历经6.5个月时间,4.84亿千米行程之后,着陆在火星表面的“极乐世界”平原,完成了它生命中最惊心动魄的7分钟——从高速飞行状态(55000m/s)减速到普通人快走的状态(2.2m/s)。

洞察号降落分为空气阻力减速、降落伞减速和反冲火箭减速,这是第二阶段的想象图。图片来源:NASA

填上姓名,就能圆个火星梦!图片来源:NASA

虽然“洞察号”不是第一次这么做的,但它无疑是有史以来最火爆的一次,一共有240万个名字(作者本人有幸也在其中),是大名鼎鼎的“好奇”号火星车携带数量的两倍!

第一次征集早在2015年的8月就开始了,当时在22天内一共征集到了826923个名字,这些名字将存储在一枚直径0.8cm的芯片内,这个大小比我们的拇指指甲盖还要小一圈。

工程师在“洞察”号火星探测器上放置携带名字的芯片,这是其中的第一枚。图片来源:NASA

洞察号最初预计是2016年发射,不过不小心延期了。火星探测窗口的周期大约每26个月一次,这个窗口内发射火星探测器最节省燃料。因此“洞察”号的下一次发射就顺延到了2018年的5月。多出来的两年时间不能浪费了,于是又启动了第二轮的名字征集。

不征集不知道,一征集吓一跳——这一次一共征集到了160万个名字,超过了之前任何一次的数量。加上第一批征集的82万,最终,有2429807个名字跟随洞察号一起前往火星。它们将和洞察号一起,永久存放在火星上,成为大家在火星上的一个印记。

这240万个名字的背后,是240万个前往火星的心愿。

“全副武装的武士”

这艘火星探测器和以往的探测器相比有一些不同:

“洞察”号INSIGHT的全称是“Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport”,翻译成中文就是利用火震、大地测量和热流传输的火星内部探测器。

这意味着它将是一位坚守阵地的火星物理学家,而不是像“好奇”号那样四处游走的探险家。它肩负着人们首次探测火星内部的地震、地热等重任。

这次洞察号携带的专业科学仪器中,有两件仪器十分突出,它们就像武士手中的长枪和圆盾。

 “洞察”号的阵势,左侧 “圆盾”为火震仪,右侧 “长枪”为火星热流探测仪。图片来源:NASA

“长枪”就是火星热流探测仪,这个细长的仪器需要掘地15尺,帮助我们了解火星更多的地热变化历史;

“圆盾”则是火震仪,需要“洞察”号用机械臂吊放到地面上。通过火震仪测量火星地震,我们就可以了解火星的内部结构了。

两台仪器摆出来的阵势,颇具有临阵武士的风范。

“私奔的情侣”

需要“八卦”的是,洞察号这次造访火星不仅带了240万个心愿陪伴,还带着一对从地球私奔的情侣:“瓦力”和“伊娃”(取自《机器人瓦力》)。它们偷偷藏在洞察号里,等到进入太空后才愉快的跑出来。

私奔中的 “瓦力”和“伊娃”正在与遥望地球。图片来源:NASA

当然了,便车也不能白搭,洞察号还是需要它们做一些力所能及的事情的。而这一对微小卫星的任务就是注视洞察号着陆的过程,并充当这一时段洞察号和地球的传声筒,进行信号的中继传输。

不过,火星附近已经部署了很多“侦察兵”,“洞察”号为什么要这两个小家伙帮忙呢?

尽管火星上空已经有火星勘测轨道飞行器(MRO)在待命,还有“奥德赛号”(Odyssey)和“火星快车号”(Mars Express)可以驰援。但是,火星勘测轨道飞行器有个坏习惯,就是太沉默,飞一圈才向地球发一次数据,一圈当中的其他时候都默不作声。而火星表面还有“好奇号”火星车和失联了一阵子的“机遇号”火星车需要联络,有些指望不上。

情侣双方都非常小,卫星主体长36.6cm,宽24.3cm,高11.8cm

于是,为了报答洞察号帮助他们私奔的恩情,“瓦力”和“伊娃”决定亲自为洞察号着陆做实时联络和信号中继。这样一来,“瓦力”和“伊娃”还能顺带告诉地球人,“我们私奔成功了!”。

尽管“瓦力”和“伊娃”只有手提箱那么大,但他俩不仅是地球和“洞察”号之间的传声筒,也是双方的翻译官。由于地球上空的无线电相对复杂,因此给深空探测的频段是固定的,包括“瓦力”和“伊娃”在内,所有的深空探测器只使用少数几种语言(固定的频段)。而火星上的交流则方便的多,毕竟这里几乎没其他的无线电信号,因此选用了特高频UHF频段,这也是我们常用的对讲机的频段,所以就相当于火星探测器之间使用特制的对讲机进行交流。同时,采用火星上空中继的传输速度,也比从火星地表直接和地面传输快捷的多。

绿色为“洞察”号向“情侣”发送信号,蓝色为“情侣”向地球转发信号

当然了,之所以选了一对情侣而不是“单身汉”,NASA也是有考虑的。情侣双方即使任何一位有“小情绪”罢工了,另一位还可以继续工作,这样可以保障地球和“洞察”号之间的信号畅通。

不过,抵达火星之后,“小情侣”就会和“洞察”号分道扬镳了——只有手提箱大小的“瓦力”和“伊娃”并没有携带燃料,因此不能减速和改变轨道。他们的速度超过了火星的逃逸速度,因此不会被火星俘获,他们将会掠过火星,在太阳系中继续他们的私奔“星生”,一起浪迹太阳系中。

而“洞察”号将在火星的“极乐世界”平原上定居,过起了“采石东篱下,悠然见南山”的生活,它的发现将极大扩充人们对火星内部构造的认识,让我们更了解这位邻居的前世今生。(编辑:Yuki)

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