电力逐渐耗尽，“洞察”号年底关停前仍将努力搜寻“火震”

在2022年4月24日，也就是任务的第1211个火星日，“洞察”号拍下了它的一块布满尘埃的太阳能电池板的照片。

图片来源：NASA/喷气推进实验室-加州理工

满是尘埃的太阳能电池板和日益变暗的天空，让“洞察”号（InSight）团队不得不做出在今年年底结束“洞察”号火星探测任务的决定。

美国航空航天局（NASA）的“洞察”号火星着陆器正在逐渐失去运行电力，预计将在今年夏天晚些时候结束科学操作。“洞察”号团队预计，到今年12月，着陆器将彻底无法运行，届时“洞察”号任务将宣告结束。迄今为止，“洞察”号已探测到1300多次火星地震，最近一次是5月4日发生的5级火星地震，此外，它还定位了这颗红色星球的地震多发区域。

有了从这些火星地震中收集的信息，科学家就能够测量火星地壳、地幔和核心的深度与组成。“洞察”号的全称为“运用地震调查、测地学与热传导对火星内部进行探测”（Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport），它还记录了宝贵的火星天气数据，研究了火星古老磁场的残余物。

“‘洞察’号改变了我们对岩质行星内部的理解，同时为未来的任务奠定了基础。”NASA行星科学部主任洛丽·格罗兹（Lori Glaze）说，“我们可以将我们对火星内部结构的了解应用到地球、月球、金星，甚至太阳系中的其他岩质行星上。”

NASA的“洞察”号火星着陆器团队谈论了该任务的科学性，以及他们应对工程挑战的创新方式。在火星上的日子里，“洞察”号已经实现了它所有的主要科学目标，并一直在继续寻找地震。它的任务预计将在2022年底结束。

视频来源：NASA/喷气推进实验室-加州理工

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“洞察”号于2018年11月26日登陆火星，配备有一对太阳能电池板，每个太阳能电池板的宽度约为2.2米，任务目标是在第一个火星年（大约相当于地球上两年）完成任务的主要科学目标。在完成了这些目标之后，“洞察”号一直在进行一项扩展任务，但由于持续的尘埃积聚，它的太阳能电池板发电量一直在减少。

由于电力的减少，“洞察”号团队将在本月晚些时候最后一次将着陆器的机械臂置于静止位置，即所谓的“退休姿势”。最初的设计中，机械臂是用来部署地震仪和着陆器的热探测针的，但在任务过程中机械臂还发挥了预期之外的作用：在粘性易结块的火星土壤给热探测针探入火星内部的操作带来挑战后，“洞察”号团队用机械臂来挖取火星土壤帮助热探测针增大摩擦力，此外，机械臂还被创新性地用来给太阳能电池板清除尘埃。这些做法让地震仪能够得以更频繁地运作，为科学家带来更多的新发现。

2018年12月和2022年4月，洞察号太阳能板前后对比。

NASA/JPL-Caltech

当“洞察”号着陆火星时，太阳能电池板每个火星日（sol）可以产生大约5000瓦时的电量，足以为普通电烤箱供电1小时40分钟，但现在，每个火星日只能产生大约500瓦时的电量，大概可供普通电烤箱运行10分钟。

此外，“洞察”号在火星上的位置，即埃律西昂平原（Elysium Planitia）也开始出现季节性变化。在接下来的几个月里，火星大气中将会有更多的尘埃，更少的阳光，“洞察”号的电力也会因此下降。团队过去曾通过努力除去了一些尘埃，但面对裹挟着大量尘埃的火星“尘卷风”，想要扭转当前的困境则需要一次强力的除尘活动。

“我们一直希望能够在‘洞察’号上看到像‘勇气’号和‘机遇’号漫游车上发生的那样多次的除尘。”领导该任务的NASA喷气推进实验室（Jet Propulsion Laboratory）的“洞察”号首席研究员布鲁斯·班纳特（Bruce Banerdt）说，“这仍然是可能的，但目前的电力实在太低，我们的重点是尽可能收集目前还能收集到的科学数据。”

如果能有25%的太阳能电池板被火星风吹干净，一个火星日它就将获得大约1000瓦时的电力，这足以支持“洞察”号继续收集科学数据。但是，按照目前电力下降的速度，“洞察”号除地震仪外的科学仪器在5月底之后将几乎不会再被开启。

现有的电力将优先考虑支持着陆器的地震仪，地震仪将在一天中的特定时间段运行，例如夜间，此时风量较小且地震仪更容易“听到”地震。地震仪本身预计将在今年夏末关停，任务的科学探测阶段也将结束。

届时，着陆器仍将有足够的电力运行，偶尔拍拍照片并与地球上的任务团队进行通信，但“洞察”号团队预计，到12月左右，着陆器的电力将会降低到难以维持基本的运作，也就是“洞察”号将在那时彻底停止响应。

洞察号任务的更多相关信息

喷气推进实验室为NASA的科学任务理事会（Science Mission Directorate）管理“洞察”号火星探测任务。“洞察”号任务是NASA“发现计划”（Discovery Program）的一部分，由NASA位于美国阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心（Marshall Space Flight Center，MSFC）管理。“洞察”号探测器（包括巡航级和着陆器）由位于美国丹佛的洛克希德·马丁太空空间系统公司（Lockheed Martin Space Systems Company，LMT）制造，LMT同时还支持了探测器的飞行任务。

包括法国国家空间中心（Centre National d'Études Spatiales，CNES）和德国航空航天中心（German Aerospace Center，DLR）在内的许多欧洲合作伙伴正在为支持“洞察”号火星探测任务作出贡献。CNES向NASA提供了内部结构地震实验仪（Seismic Experiment for Interior Structure，SEIS），主要研究者来自巴黎地球物理研究所（Institut de Physique du Globe de Paris，IPGP）。为SEIS作出了重大贡献的机构包括法国IPGP、德国马克斯普朗克太阳系研究所（Max Planck Institute for Solar System Research，MPS）、瑞士联邦理工学院（Swiss Federal Institute of Technology，即苏黎世联邦理工学院ETH Zurich）、伦敦帝国理工学院（Imperial College London）、英国牛津大学（Oxford University）以及美国NASA喷气推进实验室（JPL）。DLR提供了热流和物理特性探测仪（Heat Flow and Physical Properties Package，HP3），波兰科学院（Polish Academy of Sciences）的空间研究中心（Space Research Center，CBK）和波兰的Astronika公司则对此作出了重要的贡献。温度和风力传感器由西班牙天体生物学中心（Centro de Astrobiología，CAB）提供。

参考来源：

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-insight-still-hunting-marsquakes-as-power-levels-diminish