科普：如何测量火星“体温”

美国“洞察”号无人探测器近日成功将温度测量装置放置在火星表面，测量火星“体温”及内部的热流动。

这是“洞察”号搭载的三部科学仪器之一，它有何特别之处，如何测量火星“体温”？

图为艺术家描绘的“洞察”号无人探测器在火星着陆后的示意图。（图片来自美国航天局官网）

据任务团队介绍，这部温度测量装置由德国航空航天中心提供。装置外形类似汽车千斤顶，重约3公斤，配有一个40厘米长、代号为“鼹鼠”的自锤式长钉。“鼹鼠”比一双鞋的重量更轻，比无线网的路由器耗电更少，但能像机器人一样从火星表面下探至5米左右深度，比以往的其他探测器探索深度更深。

温度测量装置通过一个垂直金属管与“鼹鼠”相连。连接金属管与“鼹鼠”顶部的特殊缆绳配有热传感器，用于测量火星地下的温度。同时，“鼹鼠”内的热传感器将测量土壤的热导率，即热量穿过地下的难易程度。

“鼹鼠”每下探50厘米就会停下来测量热导率。由于下探过程会产生摩擦，释放热量，因此每次测量结束，仪器会冷却两天，随后在24小时内加热约10摄氏度。“鼹鼠”内部的热传感器将检测这个过程发生的速度，以测算土壤热导率。

如果“鼹鼠”从火星地面下探到3米前遇到了巨大的岩石，任务团队需要一个火星年（相当于地球上的约两年）来过滤数据中的噪声。因此任务团队在选择“洞察”号着陆点时，精挑细选了一个几乎没有岩石的地方，并花了数周时间来研究仪器放置的地点。

“洞察”号于去年11月26日在火星艾利希平原成功着陆，执行人类首次探究火星“内心深处”的任务。

“我们知道火星内部温度与地球不同，但我们从未测量过火星的温度。温度测量装置测出的‘体温’将告诉我们火星散发的热量有多少，火星的组成物质是否与地球相同。这些重要信息不仅有助于我们了解火星，还有助于了解太阳系所有岩石行星的构成和演变。”“洞察”号温度测量装置首席科学家施波恩说。