NASA“洞察号”探测器利用地震数据揭示火星地表下存在浅的沉积层
在火星第二大火山区Elysium Planitia收集的地震数据表明，在该星球表面下的熔岩流之间存在着一个浅的沉积层。 这些发现是在NASA的“洞察号”（InSight）任务（利用地震调查、大地测量和热能传输进行的内部 探索 ）框架内获得的，包括科隆大学科学家在内的几个国际研究团队进行了合作。相关论文于11月23日发表在《自然-通讯》杂志上。
苏黎世联邦理工学院的地球物理学家Cédric Schmelzbach博士及其同事，包括地震专家Brigitte Knapmeyer-Endrun博士和科隆大学本斯堡地震观测站的博士研究员Sebastian Carrasco（硕士），利用地震数据分析了Elysium Planitia地区的构成。作者检查了浅层地下到200米左右的深度。就在地表之下，他们发现在15米厚的粗块状喷出物（在陨石撞击后被喷出并落回地表的岩石块）之上，有一个以沙质材料为主的再生石层，大约有3米厚。
在这些顶层下面，他们发现了大约150米的玄武岩，即冷却和凝固的熔岩流，这与预期的地表下结构基本一致。然而，在这些熔岩流之间，从大约30米的深度开始，作者又发现了一个厚达30到40米的层，地震速度很低，这表明相对于较强的玄武岩层，它含有较弱的沉积物质。
为了确定较浅的熔岩流的日期，作者使用了现有文献中的陨石坑数据。关于陨石撞击率的既定知识使地质学家能够确定岩石的日期：有许多陨石撞击坑的表面比有较少撞击坑的表面要老。另外，直径较大的陨石坑会延伸到下层，使科学家能够确定深层岩石的日期，而较小的陨石坑则使他们能够确定浅层岩石的日期。
他们发现，较浅的熔岩流大约有17亿年的 历史 ，形成于亚马逊纪--火星上的一个地质时代，其特点是陨石和小行星撞击率低，以及寒冷、超干旱的条件，始于大约30亿年前。相比之下，沉积物下面更深的玄武岩层形成的时间要早得多，大约36亿年前的西方纪，该时期的特点是广泛的火山活动。
作者提出，具有低火山速度的中间层可能是由夹在西方纪和亚马逊纪玄武岩之间的沉积物组成，或者是在亚马逊纪玄武岩本身之内。这些结果提供了第一次机会，将浅层地下的地震地面实测数据与先前基于轨道地质测绘的预测进行比较。在登陆之前，Knapmeyer-Endrun博士已经根据地面类似物建立了“洞察号”登陆点浅层地下的速度结构模型。现在的实际测量结果表明有更多的分层以及更多的多孔性岩石。
Knapmeyer-Endrun说：“虽然这些结果有助于更好地了解Elysium Planitia的地质过程，但与登陆前的模型进行比较对未来的登陆任务也很有价值，因为它可以帮助完善预测。对浅层地下的特性的了解是必要的，例如，评估其承载能力和漫游车的可通行性。此外，浅层地下的分层细节有助于了解哪里可能仍然含有地下水或冰。在科隆大学的博士研究框架内，Sebastian Carrasco将继续分析Elysium Planitia的浅层结构对火星地震记录的影响。”
“洞察号”登陆器于2018年11月26日抵达火星，在Elysium Planitia地区着陆。火星一直是众多行星科学任务的目标，但“洞察号”任务是第一个使用地震方法专门测量地表下层的任务。
洞察号到火星距离那么远，人类如何操控它？这是什么原理
人类走出地球以后，看到浩瀚的宇宙没有被吓倒，反而激发了人类 探索 宇宙的热情，这是一种无往不前的精神，正是这种精神的存在，人类的 科技 才能够发展如此之快，人类文明才能够在如此短的时间内走出地球 探索 宇宙。
其他行星的表面环境，以现在人类的 科技 都难以实现登陆，所以火星成为了科学家 探索 的重点，最新的洞察号火星无人着陆探测器在今年5月发射，历经半年左右的航行，目前已经成功登陆火星，并将在未来对火星地下环境进行一系列探测。除了最新的洞察号探测器，火星上还有其它的陆地探测器，比如好奇号，机遇号等。
说到这里，可能很多人都会有一个疑问：火星距离地球这么远，人类是如何实现和洞察号的联系，并对它进行操控？这是什么原理。其实对于这个问题，学过一些高等物理的朋友应该都有所了解。它其实和遥控车的操控有些相似，都是通过无线电信号来遥控。当你发出指令，然后无线电信号传达到遥控车内部的控制系统上，就可以根据指令完成车的各种移动和动作。
洞察号的操控和这个有些相似，不过复杂度要高很多，而且探测器想要登陆火星，也要提前做很多工作，先要在地球上通过电脑模拟来登陆火星，模拟成功后然后会将相关数据和指令输入火星车探测器。探测器就是依靠这些输入好的指令来完成工作。
不过，由于火星距离地球比较远，太空中的通讯必然要中转才行，洞察号发出的信号也无法直接和地球联系，要经过几道中转。我们都知道，中国的嫦娥四号已经发射了一周多，很快它就要在月球背面软登陆，嫦娥四号想要在月球背面实现和地球的联络，还需要提前布置在地球和月球之间的中转卫星才可以。
月球离地球如此近，还需要卫星的中转，而火星离地球如此之远，自然也是需要中转的。当科学家准备发射火星探测器前，会先发射一颗卫星到地球的外太空轨道上，它的任务就是专门用来接收来自火星的信号。然后洞察号火星车发射升空。
洞察号经过长达半年的飞行，到达火星轨道，这个时候还不能直接登陆火星，需要先在火星外太空轨道上发射一颗小型卫星，它用来接收来自火星车传出的信息，同时传达地球给火星车发出的指令信息。这一切都准备好之后，探测车就开始按照之前输入好的指令登陆火星。
当探测器成功登陆火星之后，后面的工作就会按照之前的程度在火星上执行。那么洞察号如果拍了火星的照片，它要如何传回地球呢？其实也不复杂，它先将图片转换成数据信号 ，然后通过无线电传送给火星外太空轨道上的那颗卫星，这颗卫星接收到信号之后再传送到地球外转的那颗卫星，最后再传回到地球的接收站。整个过程需要20分钟左右。
可能有人会说了，还需要20分钟啊，时间够长啊，事实上这已经是非常快的传输速度了，要知道无线电信号是通过光速来传播的。宇宙中的距离单位是光年，光速在我们看来那是快到不可思议的速度。但在宇宙中，光速只能算是基本速度，不算是多么快的速度。
不过，人类现在的 科技 有限，光速是目前通讯最快的速度，也是人类 探索 宇宙通讯的最快速度，火星和地球的距离其实并不算远，通讯还有20分钟左右的延迟，如果更远的星球，通讯时间会更长。现在正在太阳系边缘 探索 的新视野号飞船，传送一次照片需要若干个小时才行。
目前人类还没有飞出太阳系，但随着 科技 的快速发展，未来我们必然会走出太阳系，去更加遥远的星系 探索 ，甚至走遍银河系的每一个角落。而通讯是宇宙 探索 必不可少，如果还是现在只有光速的无线电信号，那肯定是满足不了需求的。
试想，未来人类的宇宙飞船到达了离地球100光年的星系，地球想和飞船联系，来回需要200年的时间，这明显是不行的，如果遇到紧急事件，需要飞船返回地球的时候，等无线电信号送达的时候，早就黄花菜都凉了，因此未来的太空通讯必然需要更加快速的通讯方式，速度要超越光速。
我们在一些科幻电影中可以看到，飞船在星际间航行，通讯都是即时到达，即使相隔几光年的距离，也可以做到即时通讯，可能有人会觉得这种通讯方式只能在电影中出现。但在未来，它一定会在现实中出现，这是更高级别的通讯，比如量子通讯，或者比量子通讯还要先进的通讯方式，它的速度远远超过光速。
好消息？美国洞察号绘制出火星内部地图，只用了2年时间
可以说没有几个人不知道中国的祝融号火星车，1米85的个头，加上240公斤左右的体重，这个大家伙的寿命虽然只设计了92天的样子，但是，它在着陆火星乌托邦平原地表之前，就已经对该区域的气象环境和地形地貌等信息进行了勘察，这就为天问一号任务第一辆火星车的功着陆奠定了坚实。
而在我们的祝融号火星车来到火星以前，也就只有美国的火星探测车成功着陆过多次，包括1997年登陆的旅居者号、2004年登陆的勇气号、2004年登陆的机遇号、2008年登陆的好奇号和021年登陆的毅力号。而且，除了火星车，美国还有相应的轨道飞行器和着陆器在对火星进行 探索 ，虽然大多数都主要是在研究火星的大气层和地表情况，但有一个任务却是例外，那就是美国宇航局的洞察号火星无人着陆探测器：
你可能不知道，其实在洞察号着陆火星时，它做的第一件事就是将一个地震仪安置在火星地表，而目前火星上人为钻出的第一个孔洞，就是洞察号干的。
当然，科学家们也不会在火星上无缘无故地打洞，因为打了这个洞以后，我们就能对火星内部的情况进行与 探索 ，然后弄清火星的内部结构到底是不是和我们的地球一样，同样也是由地壳、地幔和地核组成，这个结果同时也能证明火星的内部也没有生命存在，正如我们地球的内部没有地心人一样。
从目前的研究结果来看，火星的内部的确是熔融状态，这一点已经通过洞察号反馈的数据得出来了，包括火星地幔和地壳的深度等情况，科学家们也进行了深入分析。一般人不一定能想到，这些数据很多都来自于地震仪在火星上得到的地震记录，733次大小不等的地震，其中有35次地震都在3级以上，虽然火星的地壳比以前科学家们想象得要薄一些，同时还有可能存在两三个“亚层”，但也可以凭这些信息计算出：
如果是两个子层，那地壳深度，大概就是衍生到地下约20公里处；如果是三个子层，那地壳的深度理论上就延伸到了地下37公里的样子，而地幔则延伸到地表下的1560公里处，至于地核，研究人员认为它的组成物质都液体状态，半径在1830公里左右。
要知道，测量火星的这些数据可并非易事！在过去，科学家们用好好几百年事件，才逐渐测量出地球的核心大小，即便后来美国宇航员六次登上月球，仍然用了40年的时间才测算出月球的核心大小，而这一次在洞察号的帮助下，研究人员测算出火星的核心，却只用了40年的时间，这样的进步无疑是巨大的。
为什么说这是个好消息呢？
虽然前面说到的这些火星内部结构数据，是由美国宇航局的洞察号收集数据和科学家研究得出的结果，我们知道了火星的内部结构到底是什么样子的。
但与此同时，火星本来也是一颗岩石行星，这一点与我们的地球，以及太阳系中的水星和金星一样，虽然人类在地球上已经生活了这么多年，但是对于此类行星的形成和演化还存在诸多疑问，我们在了解火星内部结构的同时，其实也是在了解地球和其他岩石行星，因为这些行星目前已经处于不同的演化阶段。
我们的地球内部主要是三层，火星目前研究的情况也是如此，像硅酸盐这种较轻的元素抓哟沉积在顶部周围，而像铁和镍这类较重的元素则聚集在核心处，洞察号最核心的任务，其实就是专门测量这几层的物质构成、面积大小和距离地表的深度值。
另外，研究人员也解释了，目前洞察到检测到的地震数据主要都集中在Cerberus Fossae这个区域，以前大家就发现这里的火山活跃，但却并没有检测到火星上另外几个大火山区域有没有发生地震，这与地震仪器的防止地点有很大关系，毕竟地震波的传递也是从近的地方到远的地方，希望以后可以探测到更大的地震，最好是大约4.0级的地震，这样科学家们就能进一步将火星内部的情况了解的更清楚，甚至可以发现一些其他的东西。
成功着陆火星的探测器有几个
在火星上已经成功登陆了八辆探测器，分别为海盗1号、海盗2号、索杰纳号火星车、凤凰号探测器、机遇号探测器、勇气号探测器、好奇号探测器、洞察号探测器、天问一号。
1、海盗1号和海盗2号
NASA在1975年8月和9月分别发射了两枚火星探测器，在飞行了10个月以后，都成功在火星着陆。
2、索杰纳号火星车
这辆火星车设计有六个轮子，是首个能移动的探测器，在1997年7月登陆火星后只运行了三个月就失去了联系，虽然运行的时间非常短暂，但依然传回了数千张火星照片。
3、凤凰号探测器
NASA于2008年发射了凤凰号探测器，这辆探测器成功降落在火星的北极区域，随身安装了小型挖掘工具可以探测火星土壤下是否存在水，也确实发现了火星两极有冰存在的证据。
4、机遇号探测器
“机遇号”探测器是2004年1月登陆火星一直运行到2018年才因故障失联，前后一共在火星上运行了14年，前后传回了二十多万张火星照片，总共行驶了超过45公里远远超出了科学家的预期。
5、勇气号探测器
与“机遇号”同时发射的“勇气号”在成功着陆后也一直运行到2011年因车轮被卡住无法动弹而失联，可以这两辆火星车在火星探索上都取得大获成功，但是因携带的设备不够完善而无法完成更复杂的工作。
6、好奇号探测器
NASA耗资26亿美元打造的“好奇号”在2012年8月登陆火星以来，直到现在依然保持了正常运行，也是目前火星表面唯一可以四处探索的火星车，如今“好奇号”已经持续工作了2000天。
7、洞察号探测器
于2018年成功着陆的“洞察号”是一辆无法移动的探测器，它的工作就是专门检测火星内部地质活动和分析岩石成分，虽然已经登陆一年多时间，但在钻孔过程中遇到了许多困难导致钻头被卡一度陷入停顿，不过前段时间经过不懈努力终于成功钻入地下。
8、天问一号
2021年5月15日7时18分，天问一号探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功。
目前有哪些国家登陆过火星?
探测器登陆过火星的只有美国。
1、美国1975年8月20日21时22分00秒发射海盗1号，1976年7月20日着陆；
2、美国1975年9月9日18时39分00秒发射海盗2号，1976年9月3日着陆；
3、美国1996年11月发射的火星探路者，1997年在火星着陆；
4、美国2007年8月4日09时26分35秒发射凤凰号火星极地探测器，2008年5月25日着陆；
5、美国2018年5月5日发射“洞察”号火星无人着陆探测器，2018年11月26日14:54着陆。
扩展资料：
人类登陆火星计划
荷兰“Mars One”研究所推出了2023年让志愿者登陆火星、建立人类聚居地的计划，2013年该机构将通过电视真人秀的方式招募首批4名志愿者。荷兰非营利团体“火星一号”2014年1月2日宣布，已经从20万报名者中初选出1058人，允许他们参加第二阶段的移民火星训练。而这1058人经过多次淘汰后，将最终筛选出24名“地球壮士”，并于2024年分成6个批次前往火星。
2014年1月8日“Mars One”研究所明确指出，这些志愿者登陆火星之后是无法返回地球的。
参考资料来源：百度百科-登陆火星计划
参考资料来源：百度百科-火星
洞察号火星探测器是什么时候在火星着陆的？
美国宇航局（NASA）消息，美国东部时间11月26日14时52分59秒（北京时间27日3时52分59秒），“洞察”号火星探测器在火星上成功着陆。这是2012年8月5日“好奇”号火星车成功登陆火星以来，人类制造的探测器再次成功登陆火星表面。
