困难重重！NASA洞察号登陆火星表面经历“恐怖7分钟”

他们不会无缘无故地称之为“恐怖7分钟”的。

美国国家航空航天局(NASA)的InSight火星着陆器计划于11月26日下午在这颗红色行星上着陆，任务团队成员和机构官员对这个决定成败的时刻感到非常紧张，当然这是无可厚非的。

11月25日，美国国家航空航天局(NASA)科学任务理事会(Science Mission Directorate)副署长托马斯·祖布琴在美国宇航局喷气推进实验室(JPL)的新闻发布会上表示，在过去的几十年里的所有火星任务中，无论是轨道飞行器还是着陆器，都只有不到一半的任务能成功到达火星。

“所以，我们当然担心，”祖布琴说，“我们认识到，你永远不会把登陆火星视为是一件易如反掌的事，登陆火星是很困难的。”

在这幅艺术家的插画中，美国宇航局的洞察号火星着陆器正在接近这颗红色行星。探测器于2018年11月26日登陆火星。来源：美国国家航空航天局

喷气推进实验室(JPL) InSight项目经理汤姆•霍夫曼(Tom Hoffman)表示，着陆任务的困难主要源于火星引力相对较强，大气层稀薄，厚度仅为地球的1%。他在今天的新闻发布会上解释说，由于接近的航天器被加速到很高的速度，所以在着陆前航天器很难消耗足够的能量来减速。

InSight在美国东部时间下午3点前(格林威治时间2000年)到达火星大气层，飞行速度约为每小时12300英里(每小时19800公里)。航天器必须精确地以12度的入射角进入火星大气，团队成员曾说过：再陡一点，洞察号就会燃烧殆尽;再浅一点，飞行器都会从大气中反弹并倾斜进入太空。

霍夫曼说，大气阻力最终使探测仪的速度降至每小时840英里(1350公里/小时)左右，然后探测仪打开超音速降落伞。在着陆前不久，InSight将启动反向火箭，这可以让它以每小时5英里(每小时8公里)的速度降落在火星上。

这与2008年5月在火星北极安全着陆的凤凰号着陆器采用的进入、下降和着陆(EDL)策略相同，这个过程没有使用天空起重机(2012年8月，NASA较重的“好奇号”(Curiosity)探测器使用个天空起重机降落在这颗红色星球的表面)。InSight的EDL过程大约需要6.5分钟，而好奇心则需要7分钟，但一些NASA官员和InSight团队成员取整，称洞察号的着陆过程同样也是“惊魂7分钟”。

霍夫曼和祖布琴都表示有信心洞察号的着陆会成功，同样来自JPL的任务首席研究员Bruce Banerdt也表达了同样的信心。这三个代表人都强调，任务团队已尽其所能预测和减轻可能出现的问题。

“但你永远不知道会发生什么，”霍夫曼说。“一切都必须完美无缺，火星随时都可能给我们抛出一个曲线球。”

霍夫曼也陷入了神经紧张的状态，他预测，这些所有被压抑的兴奋和担忧将会在收到洞察号成功登陆火星后发送的信号那一刻爆发出来。

霍夫曼说：“我要完全释放出我内心里的那个四岁的孩子。”

着陆后，InSight(全称“利用地震调查、测地线和热传输进行火星内部勘探”)就可以开始工作了。这个固定着陆器是第一个探测火星内部的航天器，它可以收集有关火星结构和组成的数据。任务官员说，这些信息将有助于了解火星和地球等岩石世界是如何形成和演化的。

美国国家航空和宇宙航行局的洞察火星着陆器和它的科学仪器，这些科学仪器旨在研究火星内部结构。来源：NASA/JPL-Caltech - Adrian Mann/Tobias Roetsch/Future Plc

InSight将使用一套超灵敏地震仪和一个热探头来完成这一任务，热探头将在火星表面下16英尺(5米)处撞击自身。任务小组成员还将使用着陆器的通讯设备来测量火星旋转轴的轻微摆动，这将揭示火星核心的关键细节。

5月5日，耗资8.5亿美元的InSight任务与两颗名为MarCO-A和MarCO-B的小型立方体卫星一起发射升空。这两个公文包大小的立方体卫星是技术演示卫星，旨在表明立方体卫星确实可以探索星际空间;MarCO这两颗立方体卫星还将致力于在EDL过程中从洞察号传送数据回地球，尽管这个任务对着陆器的成功并不重要。(MarCO-A和MarCO-B不会在火星表面加入InSight任务，它们将飞过火星)。

InSight的发射比原计划晚了两年左右。2016年3月，地震仪组件周围的真空室发生泄漏，导致探测器错过了最初的发射窗口。火星和地球每26个月才会正确对齐一次，以便于执行星际任务，所以即使是在修复了泄漏之后，InSight团队也不得不再等待一段时间。