天文学要闻NASA为何在实验室建火星花园重现洞察号着陆的环境

12月19日,洞察号探测器在火星表面成功安放了其首个科学仪器——地震计。这是人类探测器第一次在火星地表部署地震检测装置。然而,这一过程在地球上的工程师眼中早已进行过模拟。在美国宇航局的喷气推进实验室(JPL),有一台名为“先知号”的全尺寸工作模型,它与洞察号共享相同的设计和功能。为了模拟洞察号在地面上的操作,JPL的工程师创造了一片被称为“火星岩石花园”的环境,其中包含碎石和模仿火星沙子的材料。此外,还有木块标记着洞察号将要放置的地震计和热流探头区域。

通过精确测量,每个细节都需要四小时来复制。而大型石块对任务团队来说是一个挑战,因为它们可能会损坏线缆或与之发生摩擦。幸运的是,上周获得的图像显示了一个基本平整的工作空间,没有太多大的石块。

JPL博士后研究员Nate Williams解释说:“在洞察号周围到处都是从附近陨坑飞溅过来的小石块。”这些小石块很难使用‘火星形成’材料来模拟,因此Williams选择了一些符合位置特征的小样本。

为了帮助工程师更好地理解实际情况,他们使用微软的增强现实头盔HoloLens,将数字模型投射到“花园”上,并查看是否需要增加或移除某些砾石。这也是HoloLens在JPL的一项新应用,其曾经被用于好奇号任务中,以便科学家可以虚拟探访火星并决定接下来要调查的地方。

随着种种方法,“火星岩石花园”越来越接近真实情况,为测试提供了可靠结果。在上周末,团队已经确定了安放科学仪器的地点,并于12月18日向洞察号发送了指令。第二天,即19日,洞察号成功完成了这一任务。这对于未来的任务而言,“先知號”和“花园”仍将发挥重要作用。

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