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“洞察”号:给火星来一次CT扫描
来源:科技日报  2018年04月02日 11:20:43
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    “洞察”号火星车艺术效果图图片来源:NASA

    火星上有地震吗?地震的英文是Earthquake,火星震如果真的存在,是否该称其为Marsquake了?

    美国国家航空航天局(NASA)近日称,打算充分满足科学家们的好奇心,他们计划在今年5月至6月的窗口期,派遣“洞察”号火星车前往火星,开展火星地壳、地幔和岩心等的地质学调查,对那里发生着哪些地质活动一探究竟。预计“洞察”号最早11月可以登陆火星表面。

    NASA喷气推进实验室科学家、“洞察”号首席研究员布鲁斯·班纳德尔特说,地震学揭示了地球数十亿年来的地质运动历史,火星作为岩石星球,也一定保存着其诞生时期的早期历史痕迹。“就像毛毛虫一定会变成蝴蝶,我们希望利用地震学了解整个行星是如何形成的。”

    为火星来一次CT扫描

    当岩石开裂或移动时,会发出在整个行星上反弹的地震波。这些波穿过不同的地质材料,以不同的速度行进。

    “洞察”号火星车上的SEIS(内部结构地震实验)地震仪,可以测量这些地震的大小、频率和速度,为科学家提供通过不同材料的多维数据。

    地震仪就像能够拍摄行星内部图像的相机,这样做有点像对星球进行一次CT扫描。

    火星的地质记录包括较轻的岩石和矿物。通过分析这些材料的分层,科学家可以解释,为什么一些岩石行星变成了“地球”而不是“火星”或“金星”,这对了解生命在宇宙中的起源位置至关重要。

    给火星内部拍个“快照”

    每当火星发生地震时,“洞察”号就会获得一个深部“快照”。团队估计,在任务过程中,可以获得几十次到数百次的地震“快照”。

    “起初可能只有一张模糊的照片,但随着我们看到的地震越多,火星深部情况将被描绘得越来越清晰。”班纳德尔特如是说。

    遗憾的是,只能在“洞察”号着陆的那个位置来考察火星,要知道,地球上的地震学研究大多数都是从多个台站进行测量。这对科学家是个挑战,唯一点位的地震仪提供的数据,将被科学家以创造性的方式解析出来。

    月震带来的启示

    回想当年,“阿波罗”计划包括四个月球地震仪。宇航员通过发射爆炸物产生震动,测量到了月表以下大约100米处的地震波。他们还将火箭的上面层坠入月球,造成的震动让仪器能够探测到月球地壳层。此外,他们还检测到成千上万次月球和陨石的撞击。

    上世纪70年代末,“维京”号火星车试图在火星上进行地震学研究。但那些地震仪位于着陆器的顶部,跟随火星车在风中摇摆。“人类没有做过真正意义上的火星地震学研究。”班纳德尔特说。

    现在,“洞察”携带的钻头将深入地表以下,风力、压力和温度传感器将允许科学家排除由天气引起的震动“噪音”,综合这些真实数据,将提供出最全面的地质“快照”。

    “洞察”号项目是NASA“发现计划”的一部分,该计划由马歇尔太空飞行中心管理。执行“洞察”号项目的是NASA喷气推进实验室,而洛克希德·马丁公司建造并测试了航天器。(记者 房琳琳)

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