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2019-08-01旅途才正要開始——登陸火星後,洞察號都在做什麼? 596 期

Author 作者 陳子翔、黃子權、林彥興/EASY天文地科博覽會。
洞察號在去(2018)年5月5日發射升空,同年11月26日成功登陸火星赤道附近的埃律西昂平原(Elysium Planitia)。不同於美國國家航空暨太空總署(NASA)另一個家喻戶曉的探測器好奇號(Curiosity),洞察號是在定點進行觀測的登陸器(lander),而非能四處移動的漫遊車(rover)。但可別小看洞察號,它可是最先進的火星物理(geophysics,〔註一〕)探測先鋒,能夠一窺深埋地底的火星內部呢!


困難重重的降落問題

在正式介紹洞察號之前大家可能會疑惑:像洞察號這樣的探測器,是如何降落在遙遠的星球上?

在不同星球登陸時,工程師會依據該星球的環境選擇與設計降落的方式。例如在地球、金星或土衛六(泰坦)這種具有濃厚大氣的星球登陸時,最常見的方式就是預先做好隔熱措施,然後直接衝入大氣,利用空氣阻力減速,到達高度較低處再展開降落傘,就能平穩地飄落到地面;而在月球這樣幾乎沒有大氣的地方,則需要以反向推進的方式才能減速。但同時因為沒有大氣,探測器就可以省去隔熱措施,不需要考慮很多大氣造成的影響。

不過,若是火星的話,事情就沒這麼單純了!

火星表面的氣壓約為6百帕,不到地球的1/100(地球表面氣壓約為1013百帕),稀薄的大氣層造成一個十分麻煩的問題:若單純依靠降落傘,是無法讓探測器減速到安全著陸速度的!同時,要進入大氣必須有隔熱措施,也得考量氣流與阻力等問題對降落的影響。兩個因素綜合起來,讓火星成為太陽系最難登陸的天體之一。

為了同時克服這些問題,過去登陸火星的方式可說是花招百出,無奇不有,從超巨大安全氣囊到空中懸浮起重機都是曾經使用的登陸手法。

洞察號降落流程大解析

成功發射後,洞察號經6個月的航行終於抵達火星上空,展開它最後、也是最驚險的一段旅程......

......【更多內容請閱讀科學月刊第596期】


〔註一〕geophysics 一般中文翻譯為「地球物理」,通常使用地震波、重力、電磁、地熱和放射能等物理方法來研究星球。