洞察号火星探测器

歷史

該項目一開始被稱為火星物理監測站（Geophysical Monitoring Station，縮寫簡稱GEMS），但應NASA要求在2012年更改為現名。 在2010年的28個提案當中，它是於2011年5月被發現計劃選中的3個提案之一，每個被選中的提案都獲得3百萬美元經費進行詳細的概念研究。2012年8月，洞察號脫穎而出成為最終被選中的提案進行開發。此任務由噴氣推進實驗室(JPL)管理，有多國科學家參與，而不包括發射火箭載具在內的經費限制在4.25億美元以內。
洛克希德馬丁公司於2014年5月19日開始建造著陸器，並於2015年5月27日開始對著陸器進行測試。
而由法國國家太空研究中心（CNES）供應的被稱為火星內部結構地震實驗儀（SEIS）的持續真空泄漏導致NASA宣布推遲洞察號發射計劃。此後，NASA的噴氣推進實驗室接管了SEIS真空容器的開發，而CNES則負責處理儀器集成和測試。洞察號被推遲後，其餘的部件全部被送回位於科羅拉多州的洛克希德馬丁公司工廠，而用於發射該太空飛行器的宇宙神5型運載火箭則被分配到地球觀測衛星WorldView-4的任務中。
之後，NASA官方於2016年3月9日宣布，將額外花費約1.5億美元對洞察號進行調整，洞察號的成本將從之前的6.75億美元增加到8.3億美元，並預計於2018年5月發射，於11月26日進行火星著陸。而飛行計劃保持不變，繼續使用加州范登堡空軍基地的宇宙神5型運載火箭進行發射。NASA的噴氣推進實驗室的任務是為SEIS儀器重新設計並建造一個新的真空外殼，同時交由CNES進行儀器集成和測試。
2017年11月22日，洞察號完成了被稱為TVAC測試的熱真空測試，太空飛行器在模擬空間條件下已經可以承受減壓和各種熱負荷。2018年1月23日，經過長期存放後，再次對洞察號的太陽能電池板進行了部署和測試，含有公眾名字的矽晶片也被添加到著陸器中。
2018年2月28日，洞察號通過C-17貨機從丹佛的洛克希德馬丁太空系統公司運送到加利福尼亞州范登堡空軍基地，並準備與運載火箭進行整合。2018年5月5日，洞察號發射，並於2018年11月26日19:54抵達火星表面。

任務階段

2018年11月26日，NASA表示洞察號著陸器已成功降落在火星上，並接收到著陸圖像。該圖像展示的是遠處的火星地平線，由於拍攝時半透明的防塵蓋尚未去除，因此可以看到沾滿塵埃的鏡頭畫面。在未來幾天內，該防塵蓋將連同另一架相機的防塵蓋一同取下。 
五小時後，在美國東部時間晚上8:30，NASA的火星奧德賽號軌道飛行器傳來了中繼信號，表明洞察號的太陽能電池板已成功展開並正在發電。奧德賽號還傳回了一組顯示洞察號周圍著陸點的圖像。之後洞察號將進行立體拍攝，以創建3D圖像，允許洞察號找到放置熱探測器和地震計的最佳位置。在未來幾周內，洞察號將持續監測著陸點周圍的天氣和溫度狀況。
洞察號的氣象套件（TWINS）和磁力計可進行遠程操作，但在著陸後十周內並不會啟用，而且任務還將需要三個月來部署和調試科學儀器。
2019年4月6日，洞察號上的地震實驗儀（SEIS）探測到火星的地震，為人類首次。

目標

洞察號的主要目標是研究火星 
洞察號在火星上放置了一個固定的著陸器，用來研究其深層內部地質結構，以此探究內太陽系類地行星在40多億年前的形成過程。
形成過程和演變歷史。通過探究火星核心、地函和地殼的大小、厚度、密度和整體結構，以及行星內部熱量逸散的速度，洞察號將帶我們簡易了解內太陽系類地行星的演變過程。類地行星有著類似的形成方式，開始於一個叫吸積的過程。隨著原行星尺寸的增加，它的內部受到壓力變熱，並逐漸發展成為一個包含核心、地函和地殼的陸地行星。儘管這些類地行星有著類似的形成方式，但每個陸地行星後來的分化過程我們卻知之甚少。洞察號的任務是通過測量火星內部構成，了解火星演化並與地球對比，進而探究類地行星演化的異同點。
洞察號在執行任務期間將探測火星的地震活動，測量來自內部熱量的熱流率，以此估計火星核心的大小以及核心是液體還是固體，這都將是人類首次獲取這類數據。在火星上洞察號預計每年將探測到10-200個流星爆炸氣流，這些氣流將提供額外的地震聲信號，以此進一步探測火星內部。洞察號次要目標是深入研究地質物理學，並分析火星上的構造活動和隕石對火星的撞擊影響，從而了解地球上同樣過程的影響。洞察號採集的數據同現有數據相比，其地殼厚度，地函粘度，岩心半徑和密度以及地震活動精確度都將提升3倍至10倍。
就行星形成過程而言，火星是最適合的，同衛星相比，火星足夠大，足以經歷類地行星的早期吸積和內部加熱階段，但同其他類地行星相比也足夠小，可以最大限度地保留這些過程的跡象。
登陸後，洞察號將需要三個月的時間來部署科學儀器。之後它將開始觀察火星的任務，預計將持續兩年。

設計

洞察號登陸載具的設計將基於鳳凰號。其電源來自太陽能電池板，並且將降落於接近赤道處，以實現最大功率，使壽命預期可達2年（一個火星年）。隨洞察號發射的，還有兩個微型迷你衛星（MARCO），它們將作為洞察號的通訊中轉站。

發射

洞察號於2018年5月5日11:05在范登堡空軍基地的第三（東）發射場由宇宙神5型運載火箭成功發射。這也是從加利福尼亞州發射的第一個行星際飛行任務。
該項發射計劃由NASA負責管理。洞察號原定於2016年3月4日從范登堡空軍基地發射，但由於SEIS儀器上的持續真空泄漏，已於2015年12月被取消，新安排的任務將於2018年5月5日。
在2018年11月26日，在耗時6.54個月，跨越4.84億公里（3.01億英里）後，洞察號登陸成功，將開始為期三個月的部署階段，之後將開始為期兩年（約一個火星年）的任務。

著陸位置

由於洞察號的科學目標與火星特定表面特徵無關，因此潛在著陸地點的選擇主要是基於實用性的考量。登陸地點選擇條件為：接近火星赤道以確保整年充足的陽光供太陽能板發電，位於低海拔以確保在進入大氣層後，登陸之前有足夠時間進行大氣剎車，平坦少岩石以減低登陸時遇到困境的機率，以及夠鬆軟的地質使熱流探測器能深入地層內。 
由於埃律西昂平原完全符合上述要求的最佳選擇，因此所有22個最初登陸位置都位於此區域。其他唯二位於赤道且低海拔的區域，伊希地平原及水手峽谷的岩石都太多了，此外水手峽谷的地形梯度太陡，無法確保安全著陸。在2013年9月，最初的22個候選地點減少到僅剩4個，火星偵察軌道器將觀測此四個地點取得更多資訊，直到確定最終地點為止。每個地點都由一個著陸橢圓組成，這個尺寸大約是130×27公里（81×17英里）。
2017年3月，噴氣推進實驗室的科學家宣布著陸點已經確定。它位於埃律西昂平原西部，北緯4.5°東經135.9°的位置。登陸點位於好奇號火星車在蓋爾撞擊坑著陸區域以北約600公里（370英里）。

著陸

2018年11月26日19:54，洞察號成功登陸於埃律西昂平原。將開始為期三個月的部署階段，之後將開始為期兩年（約一個火星年）的任務。

探勘

2018年12月7日，洞察號首次補捉到火星的風聲。

每日播報

美國航天局從2019年2月19日開始根據「洞察」號無人探測器提供的數據在網上發布火星每日天氣報告，提供火星氣溫、風速、氣壓等信息。

微型衛星

MarCO是一對立方體衛星，來幫助洞察號在進入、下降和著陸階段進行中繼實時通信（8分鐘延遲）。兩顆命名為MarCO A和B的衛星是完全一樣的。它們大小為30厘米×20厘米×10厘米(11.8英寸×7.9英寸×3.9英寸)，並進行互補飛行。兩顆微型衛星連同洞察號一起發射，之後它們與巡航平台分離，並從登陸器兩側飛向火星。在洞察號進去大氣時，它們沒有進入軌道，而是在火星上方飛行，並與洞察號實時傳輸信號。

姓名晶片

作為公眾宣傳活動的一部分，NASA組織了一項計劃，讓公眾可以在洞察號上將他們的名字發送到火星上。由於之前的推遲發布，共進行了兩輪註冊，在2015年登記了826923個名字，2017年又增加了1602884個名字，共計達2429807個名字。全部通過電子束蝕刻到大小為8mm（0.3英寸）矽晶片中，每個字母蝕刻寬度只有頭髮寬度的1/1000。第一塊晶片於2015年11月安裝在著陸器上，第二塊晶片於2018年1月23日安裝。