InSight разместил свой тепловой зонд на поверхности Марса

Спускаемый аппарат НАСА InSight наконец-то разместил свой тепловой зонд со всей сопутствующей электроникой на поверхности Марса. Пакет тепловых и физических датчиков (HP-3) был развернут 12 февраля, примерно в одном метре от SEIS, сейсмометра Landers.

Вскоре он начнет пробиваться в марсианский грунт. Спускаемый аппарат находится на Марсе, планете, которая находится на расстоянии более 50 миллионов километров, и полет до которой занимает около 6 месяцев.

Оказавшись там, спускаемый аппарат должен был пройти через опасный процесс приземления, чтобы прибыть на поверхность в целости и сохранности. Место его посадки было тщательно выбрано, и для того, чтобы аппарат сделал свое дело, он должен придерживаться места своей посадки.

Какова цель InSight и его компонентов HP-3?

InSight должен был тщательно изучить его окружение и выбрать идеальное место для размещения своих инструментов. После нескольких недель изучения он выбрал именно это место для HP-3 . Затем прибывает Тепловой Зонд, который является техническим подвигом сам по себе.

«Эта штука весит меньше пары туфель, потребляет меньше энергии, чем маршрутизатор Wi-Fi, и должна копать не менее 3 метров на другой планете», – сказал Хадсон. «Требовалось так много работы, чтобы получить версию, которая могла бы делать десятки тысяч ударов молотка, не разрываясь на части, некоторые ранние версии потерпели неудачу, пока не достигли 5 метров, но версия, которую мы отправили на Марс, доказывает свою надежность снова и снова».

Вся цель этого усилия состоит в том, чтобы узнать о внутренней структуре Марса. Тепловой зонд и пакет физических свойств измерят количество тепла, выходящего из центра Марса. Чтобы сделать это, он должен пробиться на планету.

«Наш зонд предназначен для измерения тепла, поступающего изнутри Марса», – сказала заместитель главного исследователя InSight Сью Смрекар из Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния. «Вот почему мы хотим получить его под землей. Изменения температуры на поверхности, как от времени года, так и от цикла день-ночь, могут добавить «шум» к нашим данным ».

Благоприятные условия для работы HP-3

Для выполнения своей работы HP-3 должен располагаться как минимум на 3 метра ниже поверхности, но в идеале он должен достигать отметки 5 метров, максимальной глубины. Часть зонда, которая делает проникновение, называется родиной длиной 40 см (16 дюймов). Крот останавливается каждые 50 см (19 дюймов) и измеряет теплопроводность почвы. Но перед измерением нужно подождать два дня, чтобы остыть, потому что удар будет создавать трение, которое нагревает почву.

Это тепло внесет шум в данные. После считывания показаний нагревательный зонд затем нагревается, и для измерения теплопроводности берутся дополнительные показания. Затем весь процесс повторяется. В таком случае это может занять две недели, чтобы добраться до глубины 3 метра. Если зонд врезается в скалу до того, как он достигнет 3 метров, тогда весь профиль миссии изменится. Если он меньше 3 метров, то для фильтрации шума по показаниям теплопроводности потребуется год, потому что зонд не будет достаточно изолирован от температуры поверхности.

Вот почему так много внимания уделялось выбору места для зонда. «Мы выбрали идеальную посадочную площадку, на которой почти нет камней», – сказал Трой Хадсон из JPL, ученый и инженер, который помогал в разработке HP 3.

«Это дает нам основание полагать, что в недрах не так много крупных камней. Но нам нужно подождать и посмотреть, что мы встретим под землей ». Другие приземлители уже копались на поверхности Марса, но HP3 InSight превзойдет их всех. Спускаемый аппарат НАСА Viking 1 сгреб 22 см (8,6 дюйма) вниз. Phoenix шлюпка, кузен InSight, зачерпнула 18 см (7 дюймов) вниз.

«Мы с нетерпением ожидаем побить некоторые рекорды на Марсе», – сказал главный исследователь HP 3 Тилман Спон из Немецкого аэрокосмического центра (DLR), который предоставил датчик температуры для миссии InSight. Но у более ранних приземлителей была другая миссия пробовать почву. В некотором смысле, несправедливо сравнивать их. Кроме того, не должно быть сюрпризом, что наша технология продвинулась с тех пор, как у этих лендеров был свой день.

HP3 InSight очень важен в изучении Марса

Понимание тепла Марса является ключом к пониманию того, как образуются его и другие каменистые планеты, и как формируется геология поверхности. Марс сохраняет тепло от своего образования около 4 миллиардов лет назад, и тепло также образуется в результате радиоактивного распада внутри его.

«Большая часть геологии планеты – результат жары», – сказал Смрекар. «Вулканические извержения в древнем прошлом были вызваны потоком этой жары, поднимая и возводя возвышающиеся горы, которыми славится Марс».

То, как тепло движется через марсианскую мантию и кору, определяет особенности поверхности. Марс является домом для Олимпа Монса , самого высокого вулкана в Солнечной системе. На высоте почти 25 км (13,6 миль) он почти в три раза выше горы Эверест.

На Марсе также находится Тарс Монтес, три щитовых вулкана высотой от 14 до 18 км. Как и вулканы на Земле, они были созданы, когда магма проходила сквозь трещины в коре. «Мы хотим знать, что послужило причиной раннего вулканизма и изменения климата на Марсе», – сказал Спон. «С какого количества тепла начался Марс? Сколько еще осталось, чтобы изгнать его вулканизм? Ученые смоделировали внутреннюю часть Марса в соответствии с лучшими доступными данными.

Но HP3 InSight и его инструмент SEIS ответят на многие вопросы и прояснят наше понимание красной планеты. «Планеты подобны двигателю, движимому теплом, которое движет своими внутренними частями», – сказал Смрекар. «С HP3 мы впервые поднимем капот двигателя Mars».

Но это больше, чем просто Марс. Речь идет о понимании того, как образуются все каменистые планеты. Это включает в себя Марс, Землю, скалистые луны и все другие скалистые планеты в нашей Солнечной системе и в других.