決定命運的6分半鐘》洞察號能否如願鑽進火星地底探測?NASA科學家:登陸失敗機率大到讓人不安

2018年11月26日 17:12 風傳媒

美國航空暨太空總署的無人火星登陸探測器「洞察號」今年5月5日成功發射升空,歷經為時半年、距離超過4.8億公里的航行後,將於台灣時間27日凌晨3時抵達火星大氣層外準備降落。若能順利著陸,洞察號將成為史上首具能深入挖掘火星內部地質結構的探測器。不過在全球矚目之下,這項睽違多年的火星探測任務還要克服最關鍵、卻也最艱險的步驟—登陸火星。

深入火星內部「洞察」奧秘

籌備歷程超過8年的洞察號(InSight)太空船,造價約為10億美元(約合新台幣308億元),重約360公斤,是美國航空暨太空總署(NASA)繼2012年登陸火星的好奇號(Curiosity)之後,再度發射火星探測器。與過往僅探索火星表面的探測器不同,洞察號以「運用地震調查、測地學與熱量傳送之(火星)內部探索」(Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport)的任務縮寫命名,搭載法國國家太空研究中心(CNES)研製的地震測量儀,偵測火星上的地震活動和隕石撞擊,還有一個由德國航空太空中心(DLR)提供的熱流探測器,可用於測量火星內核釋放的熱量和溫度,為科學家蒐集過往未曾取得的數據。

6分鐘內成功著陸 科學家也沒把握

洞察號是NASA睽違6年再度挑戰登陸火星,這場登陸秀也令全球太空迷引頸期盼,美國紐約地標時報廣場(Times Square)更將透過巨型銀幕全程轉播,NASA也會提供控制中心內部的360度影像線上直播。

儘管過去30年來美國累積7次成功、僅1次失敗的超高火星登陸成功率,赫赫戰果在全球無人能敵,但NASA的科學家們依然對本次登陸能否如願焦慮不已。他們的擔憂其來有自:人類歷來43個探測火星任務中,成功登陸的比例不到一半,只有百分之40(共成功18次)。

在穿透火星大氣層、衝向地表的「恐怖6分半」內,洞察號必須彈出巨型降落傘、發動降落引擎,同時透過隔熱罩、反向助推器及減震支架在太空中「煞車」,將飛行速度由時速19800公里下降至0,確保探測器安全並準確地著陸—由於洞察號在著陸後便無法移動,且仰賴太陽能板提供電力,因此精準地降落在著陸點至關重要。

洞察號的登陸點位於火星赤道以北的埃律西昂平原(Elysium Planitia),此地位處低海拔且地勢平坦,也少有岩石感擾及強風吹拂,登陸難度較低。此外,鬆軟的地質利於洞察號搭載的熱流探測器深入地層,接近火星赤道的位置更確保整年充足的陽光可供太陽能板發電,被稱為「火星上最大的停車場」。

在這段降落過程中,地球將無法接收來自洞察號的信號,NASA主管科學任務的副局長澤布謙(Thomas Zurbuchen)坦承自己緊張得腹部都在翻攪,只能祈禱洞察號的降落一切順利。負責洞察號任務的首席科學家巴奈特(Bruce Banerdt)則形容:「登陸火星非常艱難、非常危險,出問題的機率大到令人不安。」

了解行星如何形成

一旦洞察號成功著陸,NASA下屬噴射推進實驗室(JPL)的工程師將於台灣時間28日接收到「報平安」的訊號,說明洞察號已開始執行任務。除了在火星表面進行徹底調查,洞察號更將使用機械手臂,將搭載的地震儀和探測器移至火星地表,「探測觸角」更將深入火星內部,鑽進地表之下5公里深,探索火星的組成結構,透過對地震活動和溫度的測量,使人類更加了解這個在太陽系與地球相距1萬6千公里的「隔壁鄰居」。

由於火星內部的地質構成仍維持原始狀態,就像是時空膠囊,科學家希望透過探測火星內部的地核、地函和地殼的成分並創建3D圖像,揭露太陽系的類地行星(水星、金星、地球、火星)在450億年前的形成起源,彼此間又為何具有如此大的差異:火星過去曾有過湧流的河流和湖泊,如今地表卻乾涸寒冷;離太陽最近的水星地表炙熱、金星濃厚的大氣層更讓它熱得有如火爐,並試圖回答這個人類不停探問的為解之謎:為什麼唯獨只有地球上生機蓬勃、孕育無數生靈?

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