洞察號“鼴鼠”熱探測器，結束了它的火星之旅

在這張NASA洞察號著陸器位於火星表面的示意圖中，可以看到下方的火星地下結構層次，背景中則可以看到可怕的沙塵。

圖片來源：巴黎地球物理研究所/尼古拉斯·薩特（Nicolas Sarter）

熱探針始終無法獲得挖掘所需的摩擦力，而該任務也已獲得進一步指示，可以繼續進行其他的科學工作了。

由德國航空航天中心（German Aerospace Center，DLR）開發和製造，美國航空航天局（NASA）洞察號（InSight）著陸器所部署在火星上的熱探針，已經結束了它的相關任務。自2019年2月28日以來，這一名為“鼴鼠”（mole）的熱探測器就一直在嘗試深入火星表面之下，希望能測得火星的內部溫度，為我們帶來火星內部熱源的詳細資訊，解釋火星演化和地質改變的原因。但是火星土壤出乎意料的結塊趨勢，讓長釘狀的“鼴鼠”失去了將自己錘擊到足夠深度所需的摩擦力。

在“鼴鼠”的頂端鑽入到表面下方約2或3釐米後，研究團隊最後一次嘗試了用洞察號機械臂上的勺子將土壤刮到探針之上，並夯實以增加摩擦。在2021年1月9日星期六，研究團隊又追加了500次錘擊，仍然毫無進展，只好宣佈停止這一努力。

作為熱流和物理特性探測儀（Heat Flow and Physical Properties Package，HP3）的一部分，“鼴鼠”是一種長約16英寸（40釐米）的自動鑽地探測針，透過帶有內建溫度感測器的繩索與洞察號著陸器相連，一旦“鼴鼠”向下鑽到10英尺（約3米）深的地方，這些感測器就會測量從火星內部的熱流溫度。

“我們已經作出了所有我們能作出的努力，但火星和我們英雄的‘鼴鼠’仍然不相相容。”熱流和物理特性探測儀的首席研究員、來自德國航空航天中心的蒂爾曼·斯波恩（Tilman Spohn）說道，“幸運的是，我們已經從中學到了很多東西，這將有益於將來嘗試深入行星地表之下的任務。”

洞察的“鼴鼠”停止了努力：“鼴鼠”是一個熱探測器，它搭乘NASA的洞察號火星著陸器到達火星，圖中是它錘擊努力之後的樣子，時間為2021年1月9日，也就是洞察號火星任務的第754個火星日。自2019年2月28日起任務團隊就開始嘗試鑽入探針，至此，團隊宣佈終止這一努力。

圖片來源：NASA /噴氣推進實驗室-加州理工

除了NASA的鳳凰號（Phoenix）火星著陸器刮取過火星表面的上層土壤，洞察號之前再沒有任何任務曾試圖鑽入火星表面之下。這麼做很重要，原因包括：未來的宇航員可能需要挖掘土壤以獲取水冰，而科學家則希望研究地下物質來尋找支援微生物生命存在的可能線索。

“我們為我們的團隊感到驕傲，他們為了讓洞察號的‘鼴鼠’深入到火星地表之下作出了非常多的努力。他們能在數百萬英里之外進行故障排除，這真是太了不起了，”NASA華盛頓總部的科學副主任托馬斯·齊布亨（Thomas Zurbuchen）說道，“這就是我們在NASA冒險探索的原因：我們必須突破技術極限，去了解哪些方法是有效的、哪些方法是無效。從這個意義上講，我們已經取得了成功：我們已經學到了很多東西，這些資訊將使未來去往火星及其他地方的飛行任務受益，並且，我們感謝德國航空航天中心的合作伙伴提供了這一儀器，也感謝與他們的合作。”

來之不易的智慧

洞察號周圍火星表面土壤出乎意料的特性，將在未來幾年內仍然是科學家倍感困惑的謎團。“鼴鼠”是基於之前的火星飛行任務所見的土壤而設計的，結果發現，這些土壤與“鼴鼠”真實遇到的土壤結構有很大的不同。兩年來，研究團隊一直致力於用“鼴鼠”這一獨特而創新的儀器去適應新的情況。

“‘鼴鼠’這一裝置沒有任何先跡可循。我們所嘗試去做的，即用如此小型的裝置進行如此深的挖掘，是史無前例的，”南加州NASA噴氣推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory，JPL）的科學家兼工程師特洛伊·哈德森（Troy Hudson）說道，“曾有機會一直走到底，就是最大的收穫。”一直以來，哈德森都在努力讓“鼴鼠”更深地鑽入火星地殼之中。

除了瞭解該位置的土壤資訊外，工程師們還獲得了操作機器臂的寶貴經驗。實際上在任務一開始，他們就以他們從未設想過的方式操作使用著機械臂和挖鏟，包括將土壤壓實在“鼴鼠”上。對一系列動作進行規劃，然後將相關指令正確地傳送給洞察號，這些已足以推動任務團隊的成長。

他們這來之不易的智慧將讓他們在未來的任務中受益匪淺，該任務的目的是利用機械臂埋下在洞察號著陸器和地震儀之間傳輸資料和電力的拴繩。洞察號地震儀已經記錄了480多次地震，埋下拴繩將有助於減少溫度變化，而溫度變化會在地震資料中產生破裂聲和爆裂聲。

洞察號全稱為“運用地震調查、測地學與熱傳導對火星內部進行探測”（Interior Exploration using Seismic Investigations， Geodesy and Heat Transport），將為我們提供更多的科學知識。最近，NASA將洞察號火星探測任務延長了兩年，到2022年12月。除了搜尋火星地震之外，這架著陸器還進行著一項無線電實驗，實驗的目的是收集相關資料，揭示火星擁有的是液態核還是固態核。洞察號的天氣感測器能夠提供在火星上所收集的最為詳細的一批氣象資料，等到2月18日NASA新的毅力號（Perseverance）火星車著陸火星表面，再加上好奇號（Curiosity）火星車，三輛火星車上的氣象儀器將在另一顆星球上建立起第一個氣象網路。

洞察號任務的更多相關資訊

JPL為NASA的科學任務理事會（Science Mission Directorate）主導和管理洞察號火星探測任務。洞察號任務是NASA“發現計劃”（Discovery Program）的一部分，由NASA位於阿拉巴馬州亨茨維爾的馬歇爾太空飛行中心（Marshall Space Flight Center，MSFC）管理。洞察號探測器（包括巡航級和著陸器）由位於丹佛的洛克希德·馬丁太空空間系統公司（Lockheed Martin Space Systems Company，LMT）製造，LMT同時還支援了探測器的飛行任務。

包括法國國家空間中心（Centre National d‘Études Spatiales，CNES）和德國航空航天中心（DLR）在內的許多歐洲合作伙伴正在為洞察號火星探測任務作出貢獻。CNES向NASA提供了內部結構地震實驗儀（SEIS），主要研究者來自巴黎地球物理研究所（Institut de Physique du Globe de Paris，IPGP）。為SEIS作出了重大貢獻的機構包括法國IPGP、德國馬克斯普朗克太陽系研究所（Max Planck Institute for Solar System Research，MPS）、瑞士聯邦理工學院（Swiss Federal Institute of Technology，即蘇黎世聯邦理工學院ETH Zurich）、倫敦帝國理工學院（Imperial College London）、英國牛津大學（Oxford University）以及美國NASA噴氣推進實驗室（JPL）。DLR提供了熱流和物理特性探測儀（HP3），波蘭科學院（Polish Academy of Sciences）的空間研究中心（Space Research Center，CBK）和波蘭的Astronika公司則對此作出了重要的貢獻。溫度和風力感測器由西班牙天體生物學中心（Centro de Astrobiología，CAB）提供。

參考來源：

https：//mars。nasa。gov/news/8836/nasa-insights-mole-ends-its-journey-on-mars/