美国宇航局首个探索火星内部的洞察号着陆器于2018年11月26日抵达火星。从那以后,它一直忙于研究着陆点,并花时间仔细放置仪器。它花了几个星期的时间测试和调整地震仪,而现在它把圆顶的防护罩罩在仪器上,简而言之就是给它装了一个“挡风玻璃”,网友戏称:火星上的风有点大,是该装了!
SEIS又称为地震室内结构仪,是洞察号任务的关键设备之一。因此它非常敏感,它可以在火星表面的位置感觉到火星深处的震动。它不仅能测量地震活动,还能从风和滑坡中感知地震波,甚至可以探测到小到氢原子的震动。
所以要达到如此强烈的感知能力,就意味着必须有一套精密的电子系统。但由于地震波是一种物理现象,地震信息系统需要与地球建立机械联系。为了使其工作,仪器需要尽可能地与热量和风隔离,这就是圆顶盾的作用,并不当当只是挡风的作用。
风和热屏蔽可以防止通过的风给数据增加不必要的噪音。为了测量火星上的地震波,当地震波穿过火星内部时,SEIS会专心地倾听,当它通过时,每一种物质都会改变波的变化。SEIS旨在了解这些微小的变化,并利用它们绘制火星内部的图像。因此任何微小的的风都会破坏这一过程。并且隔热也是非常重要,因为地球上的地震仪埋得足够深,足以屏蔽任何温度变化。但显然,这对SEIS来说是不可能的,因为没有人帮它埋。由于火星表面的温度变化可以高达94摄氏度,因此保护SEIS免受其影响至关重要。温度的变化会引起仪器内金属弹簧的膨胀和收缩,从而影响仪器的灵敏度,因此要尽量保持温度的稳定,而这个盾牌恰恰可以防止地震仪在白天升温太多,或者在晚上降温太多。
圆顶罩盾面的气动形状设计是为了当风吹到它的表面时,将它压到地面上,可以防止翻转或移动。它还有一件由链锁子甲和底部的保暖毯做成的“外套”。
风和热屏蔽只是SEIS的第一道防线。SEIS的设计本身就像是抵御温度变化影响的第二道防线。它的构造方式是这样的,当某些部分膨胀和收缩时,另一些部分则相反。这使得一些温度变化相互抵消。
但保护并不仅限于此。SEIS还被封装在另一个绝缘容器中,相当于一个“真空地带”,在部署过程中可以看到铜色六角形盒,这个铜色六角形盒子是SEIS的绝缘容器。盒子的壁由蜂窝状的蜂窝状细胞组成,用来捕捉空气。火星上的空气为SEIS提供了一层额外的隔热层,其稀薄的二氧化碳大气传热非常缓慢。
当然,地震仪的这些安全措施都不够,洞察号还给它还配备了天气传感器。这些传感器可以探测到风和温度的变化,并帮助科学家将它们从数据中过滤出来。
InSight的下一步是部署热流和物理特性探测器(HP3)。它将测量有多少热量从火星内部流向地表,再结合SEIS的数据,就可以绘制出火星内部的图像。科学家预计HP2将于下周部署,届时洞察号将有所行动。
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