NASA InSight-maandur on lõpuks paigutanud oma soojaanduri Marsi pinnale. Soojusvoo ja füüsikaliste omaduste pakett (HP3) võeti kasutusele 12. veebruaril umbes meetri kaugusel SEIS-ist, maandurite seismomeeter. Varsti hakkab see oma teed marssima Marsi pinnasesse.
Kui olete hakanud selliste võtetega harjuma, pidage meeles mõnda asja.
Maandur asub Marsil, planeedil, mis asub enam kui 50 miljoni kilomeetri kaugusel ja mille reisimiseks kulub umbes 6 kuud. Sinna jõudes pidi maandur läbima ohtliku maandumisprotsessi, et jõuda pinnale puutumata. Selle maandumiskoht valiti hoolikalt ja selleks, et statsionaarne maandur saaks oma asja teha, peab ta maandumise kinni pidama.
Siis tuleb raske osa.
"Mõne päeva jooksul teeme lõpuks platsi, kasutades oma instrumendi osa, mida me mooliks kutsume."
Tilman Spohn, Saksa kosmosekeskuse HP3 juhtivteadur.
Insight pidi hoolikalt uurima selle ümbrust ja otsustama, milline on sobiv koht oma instrumentide paigutamiseks. Pärast nädalaid kestnud uurimist valis ta selle HP jaoks täpse koha3. Siis tuleb soojusproov, mis on juba iseenesest inseneriteadus.
"See asi kaalub vähem kui kingapaari, kasutab vähem energiat kui WiFi-ruuter ja peab kaevama vähemalt 10 jalga [3 meetrit] teisele planeedile," ütles Hudson. “Selle versiooni saamine, mis võib kümneid tuhandeid haamrilööke teha, ilma et peaksite end lahti rebima, võttis nii palju tööd. mõned varasemad versioonid ebaõnnestusid enne, kui ta jõudis 5 meetri kõrguseks, kuid versioon, mille me Marsile saatsime, on ikka ja jälle oma vastupidavust tõestanud. "
Selle ettevõtmise kogu eesmärk on õppida tundma Marsi sisemist struktuuri. Soojussondi ja füüsikaliste omaduste pakett mõõdab Marsi kesklinnast väljuva soojuse hulka. Selleks peab ta lööma oma plaani.
"Meie proovivõttur on mõeldud Marsi seest tuleva soojuse mõõtmiseks," ütles InSight NASA jugajõuseadmete laboratooriumi juhtivteadur Sue Smrekar Californias Pasadenas. „Seetõttu tahame selle maa alla viia. Temperatuuri muutused pinnal, nii aastaaegade kui ka öö-öise tsükli järgi, võivad meie andmetele lisada müra. "
HP3 peab oma töö tegemiseks jõudma vähemalt 3 meetrit maapinnast madalamale, kuid ideaaljuhul jõuaks see maksimaalse sügavuseni 5 meetrit. Seda sondi osa, mis tungib läbi, nimetatakse mooliks, mis on 40 cm (16 tolli) pikk. Mool peatub iga 50 cm järel (19 tolli) ja mõõdab mulla soojusjuhtivust. Kuid enne mõõtmist peab jahtuma kaks päeva, sest haamriga tekib hõõrdumine, mis soojendab mulda. See kuumus tooks andmete hulka müra.
Kui näidud on tehtud, soojendatakse seda proovivõttur ja soojusjuhtivuse kontrollimiseks võetakse veel näidud. Seejärel korratakse kogu protsessi. Sellisel kiirusel võiks 3 meetri sügavusele jõudmiseks kuluda kaks nädalat.
Kui sond põrkub kaljusse enne, kui see jõuab 3 meetrini, siis muutub kogu missiooni profiil. Kui see on madalam kui 3 meetrit, kulub müra filtreerimiseks soojusjuhtivuse näitudest aasta, sest sond ei ole pinnatemperatuuridest piisavalt eraldatud. Sellepärast oli sondi koha valimisel nii suur ettevaatus.
"Valisime välja ideaalse maandumiskoha, kus pinnal pole peaaegu ühtegi kivi," ütles JPL-i teadlane ja insener Troy Hudson, kes aitas HP-d kujundada3. „See annab alust arvata, et maa-aluses pinnases pole palju suuri kivimeid. Kuid peame ootama ja vaatama, mida me maa all näeme. "
Teised maandurid on ka varem Marsi pinnale kaevanud, kuid InSight HP3 edestab neid kõiki. NASA Viking 1 maandur kühvis 22 cm (8,6 tolli) allapoole. InSighti nõbu Phoenixi lander kühveldas 18 cm (7 tolli) allapoole.
"Me ootame, et saaksin Marsil rekordit purustada," ütles HP3 InSight-missiooni jaoks soojusanduri pakkunud Saksa kosmosekeskuse (DLR) juhtivteadur Tilman Spohn.
Kuid varasematel maanduritel oli erinev ülesanne: proovida mulda. Mõnes mõttes on ebaõiglane neid võrrelda. Lisaks ei tohiks olla üllatus, et meie tehnoloogia on arenenud pärast seda, kui neil maanduritel oli oma päev.
Marsi soojuse mõistmine on võtmetähtsusega mõistmaks, kuidas see ja teised kivised planeedid tekivad ja kuidas pinna geoloogia kujundatakse. Mars hoiab soojust oma moodustumisest umbes 4 miljardit aastat tagasi ja soojust toodetakse ka selle sisemuses radioaktiivse lagunemise tagajärjel.
"Suurem osa planeedi geoloogiast on kuumutamise tagajärg," sõnas Smrekar. "Iidse mineviku vulkaanipursked olid selle kuumuse mõjul võimendanud kõrgete mägede üles tõstmist ja ehitamistMars on kuulus."
See, kuidas soojus liigub läbi Marsi vahevöö ja maakoore, määrab pinna omadused. Marsil elab Olympus Mons, Päikesesüsteemi kõrgeim vulkaan. Ligi 25 km (13,6 mi) kõrgusel on see peaaegu kolm korda kõrgem kui mägi. Everest. Marsil elab ka Tharsus Montes - kolm kilpi vulkaani, mille kõrgus on 14–18 km. Nii nagu Maa vulkaanid, loodi nad ka siis, kui magma sunniti läbi kooriku pragude.
"Tahame teada, mis ajendas varajast vulkaani ja kliimamuutusi Marsil," ütles Spohn. “Kui palju soojust Marss alustas? Kui palju oli jäänud selle vulkaanilisuse juhtimiseks? ”
Teadlased on Marsi interjööri modelleerinud parimate olemasolevate andmete põhjal. Kuid InSighti HP3 ja selle SEIS-instrument vastab paljudele küsimustele ja selgitab meie arusaama punasest planeedist.
"Planeedid on nagu mootor, mida käitab mootor, mis liigutab nende sisemisi osi ümber," ütles Smrekar. "HP3-ga tõstame esimest korda Marsi mootoril kapotti."
Kuid see puudutab enamat kui lihtsalt Marsi. Selle eesmärk on mõista, kuidas kõik kivised planeedid moodustuvad. See hõlmab Marsi, Maad, kiviseid kuusid ja kõiki teisi kiviseid planeete meie päikesesüsteemis ja mujal.
Allikad:
- Pressiteade: NASA InSight valmistub võtma Marsi temperatuuri
- Pressiteade: NASA InSightil on Marsi jaoks termomeeter
- InSight kuumsond
