洞察号：和240 万人一起狂欢

文/毛新愿

2018年5月5日，执行过众多太阳系内科学探索发射任务的宇宙神V型火箭再度立功，一枚宇宙神V401型火箭从美国范德堡空军基地成功起飞，助力洞察号火星探测器飞向火星。

由于地球和火星相对太阳位置不同，二者的轨道周期完全不同，地球环绕轨道一周的时间约是365天，火星则约是687天。因此，它们存在一个780天的会合周期：每到这一刻，火星和地球相对距离最小，可以在现有人类航天技术下实现一次火星探测，这就是火星探测时间窗口2年零2个月的来历。

2018年正值火星探测时间窗口，洞察号执行的是这个窗口期人类唯一的一次火星任务。未来，洞察号将历经近7个月、超过4.8亿千米的旅程，最终在遥远的火星上降落。从1960年苏联发射火星1号至今，人类已经进行过55次火星探测，但其中包括苏联第一个火星探测器火星1号、美国第一个火星探测器水手3号、日本第一个火星探测器希望号、欧洲第一个火星着陆器小猎犬2号、中国第一个火星探测器萤火1号在内的众多探测器都失败了。68年内，人类探测火星的成功率仅为53%。

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几十年来，成功抵达火星的探测器对火星表面和大气进行了深层次的研究，从而使我们得知：火星是一个极其荒芜的地方，几乎没有空气（仅有地球1%的大气压）、温度很低（-100℃～30℃），也没有液态水。但生活经验告诉我们：想要了解一个人，需要了解他的外在和内在。同样的道理，想要了解一颗行星，我们既要知道它的外在表现，又要了解它的内在规律。

◎水手4号是第一个成功飞掠火星的探测器

俄罗斯曾在火星96项目、美国曾在极地登陆者项目挑战研究火星内部，它们的探测逻辑类似：通过带有传感器的撞击器撞入火星深层土壤，将内部的信息传递给地表探测器。然而很不幸，火星96还没离开地球就失败了，而极地登陆者更悲惨，在距离火星南极附近仅40米高度时着陆坠毁。可以说，人类目前对于火星土壤深层几乎一无所知，但这项研究又是十分必要的。

磁场的产生跟行星的高温液态内核密不可分，例如地球的内核是庞大的高温铁镍金属流，它们使地球形成了强大的磁场，能够抵御太阳和宇宙射线的损害，使地球大气得以保存，地球生命得以延续。火星的体积（约为地球的15%）和质量（约为地球的11%）较小，而星球体积越小，它的表面积（火星表面积相当于地球的28%）相比质量和体积就越大，也就更容易散热。由于火星过早散去了内部的能量，失去了磁场，也没有足够的引力，所以大气层被太阳风一点点剥离，仅有的水也随着表面接近真空的状态而消失，从而失去了孕育生命的可能性。

地球终有一天也会失去能量，步入火星的后尘。因此，研究火星内部地质情况，对了解火星的演化历程以及更好地分析地球演化趋势，都将有重要的意义。

◎洞察号探地示意图

洞察号是美国新一代火星探测器，它的主要任务就是填补之前的探测空白——探测火星的内部地质情况。它携带了最先进的行星地震仪（火震仪）和热流侦测器，能够探测火星内部，为我们带来前所未有的发现。因为要长期探测地震，所以洞察号执行任务的时候，不需要“走来走去”，只要安稳地落在火星表面（选定地质情况良好的埃律西昂平原）并定在那里即可。此外，洞察号还将携带一个小型双星编队飞掠火星，它们仅能执行飞掠任务而无法进入火星轨道，不过它们将验证最新的深空探测实时通信和新频段通信技术。

因为洞察号是基于2007年凤凰号火星探测器的平台发展而来，所以它的成本相较于其他探测器来说并不高，原计划研发费用仅在4亿美元左右。但由于后续新仪器的费用再加上发射费用，最终研发费用达到了8.3亿美元，可见火星探测还是花费巨大的。

现在正有8位“使者”在执行火星探测任务，它们是：美国奥德赛号轨道器（2001年发射）、欧洲火星快车号轨道器（2003年发射）、美国机遇号火星车（2003年发射）、美国火星勘测轨道器（2005年发射）、美国好奇号火星车（2011年发射）、美国MAVEN轨道器（2013年发射）、印度曼加里安号轨道器（2013年发射）、欧洲ExoMars轨道器（2016年发射）。洞察号抵达火星后，人类现役火星使者团又将扩编。

值得一提的是，NASA这一次仍旧在科普宣传方面做足了功夫。他们宣布在洞察号的芯片中会有一些存储空间专门留给愿意“前往”火星的人们，参与者只需在NASA官网上注册自己的名字，就能和洞察号一起奔向火星！最终，NASA收集到超过240万个名字并刻进了洞察号的储存器里。2018年5月5日，这些航天爱好者的名字跟着洞察号一起飞向了火星，并将永远留在那里。

洞察号出发，人类距离成为跨行星物种，更近了一步！

◎笔者的火星“船票”