填补火星探测最后的空白（科技大观）

5月5日，美国国家航空航天局“洞察号”火星着陆探测器在美国西海岸的范登堡空军基地成功发射。“洞察号”是世界第一个专门探测火星深层的航天器，它将通过倾听火星地震（或称“火震”）和测量火星的热量输出来研究火星的内部结构，从而揭示岩质行星的形成，更好地了解类地行星是如何诞生的。

尽管距离人类第一次探测火星已有数十年，但我们对于火星内部结构仍知之甚少。此前人类总计开展的47次火星探测都是研究火星全球、地表、大气和磁场的。“洞察号”首次探测火星内部，相当于用CT扫描对火星进行“45亿年来的第一次体检”。

从外形看，“洞察号”是在2008年火星北极着陆的“凤凰号”设计方案基础上研制而成，但携带了更先进的科学探测仪器。经过长途飞行，它将于11月底在火星北半球赤道附近的平原着陆，开展为期两年的勘测。值得一提的是，“洞察号”将与两个立方卫星一起飞往火星。这是立方卫星首次用于执行深空探测任务，在“洞察号”进入、下降和着陆火星时为其提供通信中继服务。

“洞察号”有两大科学任务：一是通过探测火星内部火震活动的规模、频率和地理分布，以及陨石撞击火星表面的频率，来确定目前火星地质构造活动的级别；二是通过调查火星内部结构和活动过程，研究类地行星的形成和演化过程。为此，科学家设定了6个调查项目：确定火星地核大小、组成和物理状态；确定火星地壳的厚度和结构；确定火星地幔的组成和结构；确定火星内部的热态；测量火星内部火震活动的幅度、速率和地理分布；测量火星表面的陨石撞击率。

以美国为主研制的“洞察号”其实是一项国际合作项目。其中最主要的科学探测仪器是地震仪。它由法国研制，非常灵敏，能监测到原子距离的地面运动。就像拍快照的相机一样，地震仪能拍下星球内部的影像，相当于给行星做CT扫描。另一台重要科学探测仪器是热流探头。它由德国研制，用于探测至地表下5米来自火星地核的热量。风和大气温度传感器及高分辨率压力传感器由西班牙研制，用于对着陆地点的天气进行监控，帮助科学家们排除火星天气环境对测量带来的扰动。巡航级、着陆器及其它科学探测仪器由美国负责研制，包括用于部署地震仪和热流探头的机械臂，协助部署仪器的中分辨率相机，测量由火星电离层造成磁场干扰的磁强计等。

科学家将通过这些先进仪器探测火星的各种“生命迹象”。例如：通过地震仪探测火星的“脉搏”，通过热流探头测量火星的“体温”。这些“生命迹象”，既是火星亿万年的成长记录，也是打开太阳系类地行星演化之谜的钥匙。综合这些信息，科学家有望获得迄今最完整的火星全貌，对未来人类登陆火星具有重要参考价值。

（作者为全国空间探测技术首席科学传播专家）

《 人民日报 》（ 2018年05月08日   22 版）