NASA InSight lidmašīna beidzot ir novietojusi savu siltuma zondi uz Marsa virsmas. Siltuma plūsmas un fizikālo īpašību pakete (HP3) tika izvietots 12. februārī apmēram viena metra attālumā no SEIS, zemnieku seismometra. Drīz tas sāks līt savu ceļu Marsa augsnē.
Ja jūs sākat pierast pie tādiem varoņdarbiem, ņemiet vērā dažas lietas.
Nosēšanās atrodas uz Marsa, uz planētas, kas atrodas vairāk nekā 50 miljonu kilometru attālumā, un ceļojums uz to prasa apmēram 6 mēnešus. Kad tur nonācis, zemniekam bija jāiziet bīstams nosēšanās process, lai nonāktu neskartā virsmā. Tā nolaišanās vieta tika rūpīgi izvēlēta, un, lai šis stacionārais nosēšanās rīks izdarītu savu lietu, tam ir jāpielīmē nolaišanās.
Tad nāk grūtā daļa.
"Dažu dienu laikā mēs beidzot tiksim pie zemes, izmantojot daļu no sava instrumenta, kuru mēs saucam par molu."
Tilmans Spohns, HP3 galvenais izmeklētājs, Vācijas Aviācijas un kosmosa centrs.
Ieskatam bija rūpīgi jāpārbauda apkārtne un jāizlemj par piemērotāko vietu instrumentu izvietošanai. Pēc nedēļu ilgas pārbaudes tas izvēlējās precīzo HP vietu3. Tad nāk siltuma zonde, kas pati par sevi ir inženierijas sasniegums.
"Šī lieta sver mazāk par apavu pāri, tā patērē mazāk enerģijas nekā Wi-Fi maršrutētājs un tai ir jāpārrok vismaz 10 pēdas [3 metri] uz citas planētas," sacīja Hudsons. “Bija vajadzīgs tik daudz darba, lai iegūtu versiju, kas varētu radīt desmitiem tūkstošu āmuru triecienu, nesaraujot sevi; dažas agrīnās versijas neizdevās, pirms tās pieauga līdz 5 pēdām (16 pēdas), taču versija, ko mēs nosūtījām uz Marsu, ir pierādījusi savu izturību atkal un atkal. ”
Visu šo centienu mērķis ir uzzināt par Marsa iekšējo struktūru. Siltuma zondes un fizikālo īpašību komplekts mērīs siltuma daudzumu, kas izplūst no Marsa centra. Lai to izdarītu, tai ir jāatstāj savs ceļš uz planētu.
"Mūsu zonde ir paredzēta, lai izmērītu siltumu, kas nāk no Marsa iekšpuses," sacīja InSight galvenā izmeklētāja vietnieks Sue Smrekars no NASA Jet reaktīvo dzinēju laboratorijas Pasadena, Kalifornijā. “Tāpēc mēs vēlamies to panākt zem zemes. Temperatūras izmaiņas virsmā gan sezonu, gan dienas un nakts cikla laikā mūsu datiem varētu pievienot “troksni”. ”
Lai veiktu savu darbu, HP3 ir jāatrodas vismaz 3 metrus zem virsmas, bet ideālā gadījumā tas nonāktu līdz 5 metru atzīmei, tā maksimālajam dziļumam. Zondes daļu, kas veic iespiešanos, sauc par molu, kas ir 40 cm (16 collas) garš. Mols apstāsies ik pēc 50 cm (19 collām) un izmērīs augsnes siltumvadītspēju. Bet pirms mērīšanas ir jāgaida divas dienas, lai atdziest, jo āmurēšana radīs berzi, kas sasilda augsni. Karstums ievadītu troksni datos.
Kad ir veikti rādījumi, siltuma zonde tiek uzkarsēta un tiek veikti vēl citi rādījumi, lai pārbaudītu siltumvadītspēju. Tad viss process tiek atkārtots. Šādā tempā var paiet divas nedēļas, lai nokļūtu 3 metru dziļumā.
Ja zonde sasities klintī, pirms tā sasniedz 3 metrus, tad mainās viss misijas profils. Ja tas ir seklāks par 3 metriem, trokšņu filtrēšana no siltumvadītspējas rādījumiem būs vajadzīgs gads, jo zonde nebūs pietiekami izolēta no virsmas temperatūras. Tāpēc tik liela uzmanība tika pievērsta zondes vietas izvēlei.
“Mēs izvēlējāmies ideālu izkraušanas vietu, kuras virsmā gandrīz nebija iežu,” sacīja JPL zinātnieks un inženieris Trojs Hudsons, kurš palīdzēja projektēt HP3. “Tas mums dod iemeslu uzskatīt, ka zemes virsmā nav daudz lielu iežu. Bet mums jāgaida un jāredz, ko sastapsim pazemē. ”
Citi zemnieki jau iepriekš ir iedziļinājušies Marsa virspusē, bet InSight HP3 pārspēj tos visus. NASA Viking 1 lidmašīna tika nogāzta 22 cm (8,6 collas) uz leju. Fēniksa zemnieks, InSight brālēns, nokāva 18 cm (7 collas) uz leju.
"Mēs ceram izjaukt dažus ierakstus par Marsu," sacīja HP3 Galvenais izmeklētājs Tilmans Spohns no Vācijas Aviācijas un kosmosa centra (DLR), kurš nodrošināja siltuma zondi InSight misijai.
Bet iepriekšējiem zemniekiem bija cita misija: ņemt augsni. Savā ziņā ir negodīgi tos salīdzināt. Turklāt nevajadzētu būt pārsteigumam, ka mūsu tehnoloģija ir attīstījusies, kopš šiem zemniekiem bija sava diena.
Izpratne par Marsa karstumu ir atslēga, lai saprastu, kā veidojas tā un citas klinšainās planētas un kā tiek veidota virsmas ģeoloģija. Marss saglabā siltumu no tā veidošanās apmēram pirms 4 miljardiem gadu, un siltumu tā iekšienē rada arī radioaktīvā sabrukšana.
"Lielākā daļa planētas ģeoloģijas ir karsēšanas rezultāts," sacīja Smrekars. "Vulkānu izvirdumi senajā pagātnē, ko atnesa šī karstuma plūsma, paceļot un būvējot augstos kalnusMars ir slaveni."
Tas, kā siltums pārvietojas caur Marsa mantiju un garoza, nosaka virsmas īpašības. Uz Marsa atrodas Olympus Mons, kas ir augstākais Saules sistēmas vulkāns. Gandrīz 25 km (13,6 jūdzes) augstumā tas ir gandrīz trīs reizes augstāks nekā kalns. Everests. Marsā atrodas arī Tharsus Montes, trīs vairogu vulkāni no 14 līdz 18 km augstumā. Tāpat kā vulkāni uz Zemes, tie tika izveidoti, kad magma tika piespiesta caur plaisām garozā.
"Mēs vēlamies uzzināt, kas Marsā izraisīja agrīno vulkānismu un klimata pārmaiņas," sacīja Spohns. “Cik daudz siltuma sāka Marss? Cik daudz bija atlicis, lai vadītu savu vulkānismu? ”
Zinātnieki ir modelējuši Marsa interjeru pēc labākajiem pieejamajiem datiem. Bet InSight HP3 un tā SEIS instruments atbildēs uz daudziem jautājumiem un precizēs mūsu izpratni par sarkano planētu.
“Planētas ir tāda veida kā motors, ko darbina dzinējspēks, kas pārvieto to iekšējās daļas apkārt,” sacīja Smrekars. "Ar HP3 mēs pirmo reizi pacelsim kapuci uz Marsa dzinēja."
Bet tas attiecas ne tikai uz Marsu. Tas nozīmē saprast, kā veidojas visas akmeņainās planētas. Tas ietver Marsu, Zemi, akmeņainus pavadoņus un visas citas akmeņainas planētas mūsu Saules sistēmā un citās.
Avoti:
- Paziņojums presei: NASA InSight gatavojas ņemt Marsa temperatūru
- Paziņojums presei: NASA InSight ir termometrs Marsam
- InSight siltuma zonde
