“洞察”探测器在火星上（效果图）

由于极区光照少和温度低，“凤凰”探测器只在火星上生存了约5个月，而这还比其3个月的主探测任务时间长了2个月。“洞察”将登陆的埃利西昂平原靠近赤道，全年阳光充足，且非常宽阔。选在此处着陆的一个考虑就是安全，因为这里很少有陡坡或巨砾，被巴内特称为“火星上最大的停车场”。此前还没有人类探测器落在埃利西昂平原，但2012年登陆火星的NASA上一个火星着陆器好奇号目前正在探测的盖尔陨石坑坐落在从这里往南近600公里处。“洞察”的主探测任务预计将持续超过1个火星年，相当于地球上的近2年，也就是到2020年11月。

探测器上将携带3台仪器，以对火星一些“重要数据”开展有史以来的首次深入研究。NASA科学分部主管泽布琛形容“洞察”将测量火星的“脉搏”和“体温”等重要“体征”，并称这是火星“出生”45亿年来首次做“全面体检”。由法方提供的“内部构造地震实验”（SEIS）仪器内设3台地震仪，用于精确探测火星内部小型地震事件和其它内部活动所引发的地面运动，藉此来更好地认识火星内部构造和演化史。由德方提供的“热流与物理特性组件”（HP3）将史无前例地钻入5米深的火星亚表面，对温度进行测量。温度是行星演化的一个关键性标志。由喷推实验室提供的“自转与内部构造实验”（RISE）将通过多普勒频移测量火星的自转速度和自转轴变化。自转参数也是约束行星深层内部结构的重要因素之一。地震仪和热流探测仪将在着陆后由近2.4米长的一个机械臂部署到火星表面上。

除此之外，“洞察”还在机械臂和设备平台上安装了两台相机，并将开展一些天气方面的测量工作，包括气压、温度和风速等，主要供地震仪数据校准之用。机械臂上的相机将能拍摄设备平台上仪器的黑白照片，并能获取地震仪和热流探测仪地面安放地点的三维影象，从而帮助引导工程技术人员和科学家进行仪器部署。这台相机具有45度的视场，还能拍摄着陆点周围地形的全景图像。配备120度视场广角透镜的另一台相机将装在设备平台外缘之下，用于拍摄仪器部署位置的补充画面。

“洞察”探测器原定2016年3月发射，同年9月在火星上降落。NASA官员2015年12月称，因法方的SEIS地震仪封壳屡出泄漏问题，“洞察”将错过次年3月的发射窗口，发射时间需推迟两年多，亦即推到下次火星探测器发射窗口出现之时。为了能在火星恶劣的温度环境下工作，SEIS仪器内的3台地震仪需密封在一个球形钛合金真空罐内。2015年11月发生的首次泄漏得到了及时修理。但该仪器随后又接连出现泄漏，迫使NASA最终决定放弃次年3月的发射机会。按随后确定的新方案，喷推实验室要牵头对真空罐进行重新设计，而CNES则只负责仪器的传感器部分及仪器同探测器的最终总装。为了能测定只有氢原子半径一半大小的地震振动，该真空罐必须保持非常高的真空度。NASA称，重新设计及推迟发射共将使“洞察”项目费用比原先的6.75亿美元（不含法方和德方仪器费用）增加1.538亿美元。新增费用来自后续的行星科学任务。

NASA拟在2020年发射的“火星”2020漫游车的防热罩4月份在试验中出现了开裂问题。工程技术人员为此对“洞察”任务所用防热罩的试验数据做了进一步研究，最终认定不会出现同样问题。“火星”2020项目需要新造一个防热罩，但NASA称这不会影响2020年7月发射的进度安排。“洞察”的防热罩大小约为“火星”2020的一半，且设计上也有明显不同，尽管两者均由洛马建造。

与“洞察”探测器同行的还有两颗小巧的立方星，用于实时掌握探测器的着陆过程。这两颗六体立方星称为“火星立方星一号”（MarCO），简称“马可”，又称“瓦力”（Wall-E）和“艾娃”（Eva），由喷推实验室研制。它们同火箭分离后将沿自己的飞行路线飞往火星，其中一颗将在“洞察”实施进入、下降与着陆过程中作为中继卫星把数据传回地球，另一颗作为备份。这是立方星发展进程中的重要一步。迄今立方星基本只限于在地球轨道上使用。据介绍，若没有“马可”，NASA将无法实时获取“洞察”下降和着陆时的遥测数据。“洞察”需先把数据传给火星轨道上的“火星侦察轨道器”（MRO）等探测器，而后者要在转出火星背面后才能把数据传回地球，形成几小时的滞后。

“马可”立方星

“马可”立方星上设有由4台姿轨控推力器组成的推进系统，飞往火星途中需进行5次路线修正，以保证能到达所需正确位置。它们将不进入绕火星运行轨道，而会在完成任务后继续飞入深空。“马可”项目耗资1300万美元，其中卫星研制900万美元，装箭200万美元，任务运行200万美元。该项目为实验性质，并不是“洞察”项目的正式组成部分，对于任务成败也并非必不可少。

（本文来源：航小宇）