下周早些时候，美国宇航局将尝试在火星上着陆一艘宇宙飞船的艰巨壮举，希望增加其在这颗红色星球表面不断增长的技术收藏。这一次，美国宇航局希望将名为InSight的机器人着陆器放置在火星地形平坦、乏味的部分，以便研究火星内部。要做到这一点，汽车大小的机器人必须执行完全同步的着陆程序——这将使车辆在6.5分钟内从12000英里/小时降到零。

InSight于5月5日从加利福尼亚州发射升空，在过去六个月里一直在太空旅行，计划于11月26日星期一进入火星大气层。在降落到地面的过程中，着陆器将承受极高的温度、速度和作用力。为了生存，InSight将自动完成数十个程序化步骤，例如部署超音速降落伞和点燃机载推进器。每一步都必须在正确的时间进行，以帮助着陆器安全着陆。”[当我们到达火星时，我们必须]取出所有的能量，这样当我们到达火星表面时，我们就可以进行软着陆，”美国宇航局喷气推进实验室“洞察着陆”系统负责人罗伯·格罗弗告诉《边缘》杂志。

这样一个复杂的过程是必要的，因为登陆火星不是一件小事。InSight的工程师们不得不面对的最大障碍是地球的大气层。尽管火星的大气层很薄——密度不到地球大气层的百分之一——但它的厚度足以使进入火星的车辆在降落地面的过程中升温。这意味着，如果火星航天器希望在不融化的情况下到达火星表面，就需要适当的屏蔽。但由于大气层比我们的薄，这也意味着火星上的降落伞在减缓航天器速度方面不如地球上的降落伞有效。工程师们不得不增加推进器，以确保着陆器能够轻轻着陆。

InSight为所有这些做好了准备。但是，着陆器可能会遇到一个特别不引人注意的环境，因为它会在火星的沙尘暴季节登陆。到目前为止，天气似乎平静，但在InSight着陆之前可能会有暴风雨。如果是这样的话，任务团队将不得不在最后一刻对飞行计划进行一些修改——尽管他们相信InSight能够处理。”我们设计的系统能够处理这一系列的环境，”格罗弗说目前看来，我们不会有沙尘暴，但我们还有[一段时间]去，沙尘暴可能在几天内爆发。”

对于太空爱好者来说，“洞察号”的着陆可能会让人想起美国宇航局最后一次火星任务——当时宇航局将好奇号火星车降落在这颗红色星球的表面。在那次旅行中，着陆被称为“七分钟恐怖”。标签上提到好奇号也必须在短时间内完成同步动作才能完整着陆。当它使用降落伞和推进器时，好奇号甚至必须在秋天结束时用一种被称为空中起重机的专用系绳降下，这样它才能安全着陆。

“洞察”号重789磅，没有2000磅的“好奇号”那么重，所以它的着陆不需要那么复杂（也就是说，不需要空中起重机）。然而，它在尺寸和重量上与另一个最近的火星着陆器相似，而这一着陆器的性能并不好。2016年，Rosco**os和欧洲航天局试图将一艘名为Schiapareli的联合航天器降落在火星上，以测试未来火星车的着陆技术。但在降落过程中，着陆器的机载计算机接收到来自航天器仪器的坏数据，导致飞行器比计划提前释放降落伞。结果，斯基亚帕雷利撞上了火星地面，在火星表面形成了一个新的陨石坑。

自1999年该机构失去火星极地着陆器以来，美国宇航局已将其运载工具安全着陆在这颗红色行星上，因此希望《洞察》的进展会好一点。但最近的斯基亚帕雷利事件确实突出了着陆拼图的每一部分都必须按计划执行——而不需要地球上的任何人的帮助。在InSight着陆时，来自我们星球的一个光信号将需要大约八分钟到达火星。”当我们了解着陆过程中发生的情况时，有一个足够大的延迟，我们实际上无法从地球上控制飞行器，”格罗弗说一切都必须完全自主和自动化。”

一旦洞察进入大气层，自动化程序就开始了。届时，InSight将以每小时12300英里的速度运行。着陆器下降，配备了一个指向下方的隔热板。这是为了保护航天器的敏感仪器不受峰值温度达到2700华氏度的影响。大气层使着陆器的速度降低到每小时不到1000英里。

当飞行器到达离地面约7英里的高度时，着陆器会部署一个超音速降落伞，以进一步减速。隔热板最终会脱落，当着陆器达到一英里高时，它会随着降落伞从后壳脱落，并点燃其机载推进器。这些发动机将着陆器操纵到一个安全位置，并将航天器轻轻地降到地面上。

去年，特派团小组为着陆进行了多次彩排，每次持续数天。在这些活动中，InSight团队使用位于洛克希德·马丁公司丹佛总部的测试航天器（InSight的主要承包商）模拟了他们在着陆前的工作。在这场灾难性的坠落之前，工程师们将不断地评估火星上的天气状况以及航天器的飞行轨迹。然后，他们将根据掌握的最新信息对计划着陆顺序进行调整。例如，如果沙尘暴确实发生在着陆前，他们会改变降落伞展开的时间，以最适合大气。

他们甚至做了一次彩排，一切都偏离了轨道。”我们有一个小精灵团队在幕后工作，他们向我们抛出各种各样的问题，让我们在排练中解决，”格罗弗说这一次特别有趣，给团队带来了巨大压力，让我们为着陆过程中可能出现的任何情况做好了准备。”

该团队在10月份进行了最后一次彩排，所以现在是时候进行真正的彩排了。InSight计划在美国东部时间11月26日下午3点左右登陆火星。一旦着陆，着陆器将在着陆后大约10秒发出一个信标，提醒地球上的工程师宇宙飞船还活着，并已牢固就位。也有可能从外部了解着陆过程。两个被称为“马可”卫星的实验探测器正随着着陆器飞往这颗红色星球，它们将试图提供有关从太空着陆的信息。

格罗弗说：“由于它们是实验性的，我们不能完全确定它们在着陆当天是否能工作。”但是如果我们有这些数据，我们将有很多关于着陆器的信息，我们将非常清楚地知道我们已经成功地在地面着陆了。”

如果着陆一切顺利（这将引发一场小型庆祝），工程师们将在接下来的两到三个月内部署InSight的仪器。登陆器有两个主要的工具来研究火星内部：一个用来监听火星地震的地震仪和一个可以潜入16英尺地下测量地球温度的自动锤击钉子。InSight配备了一个机械臂，可以小心翼翼地将两个仪器放置在离着陆器较远的位置。一旦部署，从这些仪器收集的数据将帮助科学家更好地了解火星地幔和地核中的岩石类型。

不过，这些仪器非常灵敏，地震仪必须保持非常静止才能获得最佳数据。如果地震仪部署得离洞察点太近，即使着陆器上的微小振动（可能是风引起的）也可能会破坏数据。这就是为什么科学家们将花费数周时间，使用InSight公司的摄像机找到部署这些仪器的最佳地点。”如果你曾经在嘉年华上玩过那些爪形游戏，你需要确保你与你想要的奖品排好了队，然后再按下按钮去试着抓住它，”美国宇航局喷气推进实验室的科学系统工程师伊丽莎白·巴雷特（Elizabeth Barrett）告诉《边缘》（the Verge）。

美国宇航局的科学家专门挑选了火星上最平坦、最无聊的地方，以帮助这些仪器发挥最佳性能。然而，巴雷特说，如果InSight碰巧降落在某种斜坡上，这些仪器仍然可以工作。”我们有一点倾向，我们仍然可以接受并实现我们的任务目标，”巴雷特说我们可以将仪器放置在可能不适合它们的位置，但它们仍然可以获得良好的科学数据。”

科学家们将确切地知道InSight着陆时的地形。但目前，重点是确保着陆按计划进行。对于团队中的许多人来说，在火星表面着陆将代表数年的辛勤工作和准备，最终在一次活动中达到**。”“我们很兴奋，”格罗弗说，期待着他在控制室着陆的那一刻在花了这么多年的时间研究之后，当数据到达时，它有点超现实。”