2月13日，洞察號在火星表面拍攝到其熱探測器的照片。來源：nasa/jpl-caltech/dlr

根據洞察號任務合作方德國航天局(german space agency)的一份聲明，“鼴鼠”儀器的部署由于命令未能及時傳達到洞察號而被推遲了兩天。

第一只星際“鼴鼠”即將在火星表面挖洞，但這只“鼴鼠”完全是機械的，而且在其他任何星球上都一樣能折騰。

“鼴鼠”儀器是美國宇航局“洞察號”任務的關鍵設備之一，該任務于今年11月登陸火星，并將于昨晚(2月26日)正式啟動。這將是第一個測量熱量如何在另一顆行星流動的儀器，這一關鍵的測量將幫助科學家了解火星是如何演變成現(xiàn)在這個樣子的。

美國宇航局噴氣推進實驗室(jpl)的儀器系統(tǒng)工程師特洛伊·哈德森(troy hudson)說：“不像照相機之類的其他東西，那些東西我們已經在不同的任務中搭載過數(shù)百次了，但我們以前從來沒有過像‘鼴鼠’儀器這樣的東西。”

兩周前，洞察號將這顆正式名字為熱流和物理特性探測器的“鼴鼠”儀器放置在了火星表面。但是這個儀器的研發(fā)已經花費了大約十年，所以科學家們急切地想知道它能收集到什么數(shù)據。

“從工程和科學的角度來看，讓‘鼴鼠’儀器進入火星風化層還有觀察儀器在火星的行為都將會非常激動人心，”insight任務的副首席研究員、噴氣推進實驗室的地球物理學家蘇·斯姆雷卡爾(sue smrekar)說，“能真正潛入火星地下將是一件非常令人興奮的事情。”

“鼴鼠”之所以得其名，是因為它會用錘子砸穿火星表面的風化層，推開泥土和巖石，把自己置于火星地下，如果一切順利的話，它最終將能到達16英尺(5米)深的地方。懸掛在“鼴鼠”儀器后面的是一根裝滿傳感器的繩子。

當鼴鼠自己挖洞時，它會向周圍的巖石發(fā)送熱脈沖，然后測量熱消散的速度。這將告訴科學家們在火星的這個特定區(qū)域中巖石與空氣的比例是多少，這非常有趣，因為洞察號位于一個巨大的隕石坑內。“這將幫助我們理解這些物質主要是被吹進隕石坑的沙子，還是你所期望的那種會在隕石坑內出現(xiàn)的某些噴出物混合物?”斯姆雷卡爾說。

一旦鼴鼠鉆到其深度極限，它就會停在地下測量火星全年的溫度變化。這將使科學家能夠追蹤熱量是如何在不受火星表面天氣影響的情況下在火星內流動的，而這種熱量的流動對于理解火星是如何演變成現(xiàn)在的樣子有著重要的意義。“熱量是地質學的引擎，”哈德森說。

在像火星這樣的星球上有兩種主要的熱源，它們都告訴了科學家這個星球是如何形成的。斯姆雷卡爾說：“一個是來自吸積的初始熱量，所有初始巖石以巨大的速度相互碰撞，所以就有了初始熱量。”(科學家們預計不會在火星上找到太多這種熱源。)

第二個來源是一種時間釋放現(xiàn)象，科學家認為這種現(xiàn)象在地殼中最為強烈：放射性元素，鈾、釷和鉀之類的放射性元素會衰變并釋放熱量。斯姆雷卡爾說：“我們最希望了解的就是這些放射性元素在火星的濃度。”

一旦研究人員確定了這些濃度，以及洞察號設計用來測量的其他火星特征，比如地殼厚度等，他們就可以把這些值輸入電腦模型，評估那些描述火星如何變成現(xiàn)在這個樣子的不同場景。如果這一切看起來有點深奧的話，簡單點說就是火星上的熱流會對火星火山活動停止時間產生的影響，以及火星是否有液態(tài)水隱藏在它地表下面。

哈德森說，所有這些科學都依賴于一種在實際應用中并不是特別令人印象深刻的儀器，這是基于他觀察地球原型的經驗所得出的結論：“老實說，就算你真的能看到這種儀器運作，看著它也會有點無聊。”

但這個“鼴鼠”儀器謙遜的外表掩蓋了研究小組為行星科學開發(fā)新工具所做的大量工程工作。哈德森說：“我們正在進行一種新型的調查。”科學家們已經對月球進行過熱流測量，但那些數(shù)據是在阿波羅計劃期間通過宇航員的工作收集的。“他們用復雜的設備和大量的體力完成了那些測量。”

但洞察號則不能依賴任何這樣的人類幫助。相反，哈德遜和他的同事們必須根據“鼴鼠”所在的環(huán)境及其需要完成的特定目標來完美地訂制這個儀器。

“如果是在月球上的話，它可能無法完成它的工作，至少按照這種特殊的設計來說，”哈德森說，這是因為月球和火星的風化層非常不同：前者受到了非常多的撞擊，以至于“鼴鼠”根本沒辦法將泥土和巖石推到一邊往地下鉆。“(月球風化層)就像混凝土，如果你想把什么東西塞進去的話，你就會發(fā)現(xiàn)根本沒有孔隙空間。”

科學家們無法事先知道“鼴鼠”儀器成功的幾率，因為主要的擔心是它可能會撞上一塊太大的大石頭(大約1米寬)而導致無法工作。“鼴鼠”挖得越深，研究小組就能在不受地表天氣干擾的情況下，更準確地讀出行星內部的溫度流。

一旦掌握了“鼴鼠”的數(shù)據，科學家們將會了解它可以告訴我們關于火星的什么信息。斯姆雷卡爾說：“也許火星會給我們帶來驚喜，科學實驗中總是會有最有趣的結果——當你得到了意想不到的東西的時候。”