Tämä kesä on ollut NASA: lle kiireinen. Tällä hetkellä virasto valmistelee lopullisesti Cassini lähetystyön myötä Saturnuksen ilmakehään seuraamalla suurta Maan lähellä sijaitsevaa asteroidia, joka äskettäin teki maapallon lentomaailman ja merkitsee historiallisen 40-vuotispäivää matkaaja tehtäviä ja Marsin kesän isännöinti Kennedyn avaruuskeskuksessa.
Tämän lisäksi Kalifornian Pasadenan jet-propulsiolaboratorion insinöörit valmistelevat kiireellisesti sisätilojen etsintää käyttämällä seismisiä tutkimuksia, geodesiaa ja lämpöliikennettä (InSight) Landeria varten sen suunniteltuun käynnistykseen vuonna 2018. Kun Marssi on sijoitettu maahan, sen tulee paljastaa asioita Marsin sisägeologiasta ja koostumuksesta, valaiseen uutta valoa Punaisen planeetan muodostumisen ja evoluution historiaan.
Alun perin suunniteltu markkinoille saattaminen vuonna 2016, maa-alueiden käyttöönotto viivästyi avainkomponentin vikaantumisen vuoksi - kammio, jossa oli seismisen sisäisen rakenteen koe (SEIS). Saatuaan päätökseen tämän instrumentin uuden alipainekotelon työskentelyn Lockheed Martin Space Systems -teknikot ovat palanneet takaisin töihin, kokoonpanon ja testauksensa avaruusaluksen puhdastiloissa Denverin ulkopuolella, Coloradossa.
Kuten Lockheed Martinin avaruusaluksen ohjelmapäällikkö Stu Spath sanoi NASA: n lehdistötiedotteessa:
”Tiimimme jatkoi järjestelmätason integrointia ja testaustoimintaa viime kuussa. Laskuri on valmis ja instrumentit on integroitu siihen, jotta voimme suorittaa viimeisen avaruusaluksen testauksen mukaan lukien akustiikka, instrumentin käyttöönotto ja lämpötasapainotestit. "
InSight-operaation odotetaan paljastavan Marsin tutkimuksen lisäksi myös tietoa siitä, kuinka kaikki aurinkojärjestelmän maanpäälliset (ts. Kiviset) planeetat muodostuivat yli neljä miljardia vuotta sitten. Mars on erityisen sopiva kohde tämän tyyppiselle tutkimukselle, koska se on ollut suhteellisen passiivinen viimeisen kolmen miljardin vuoden ajan. Kuitenkin kun planeetta oli vielä nuori, se kärsi geologisista prosesseista, jotka olivat analogisia maan kanssa.
Toisin sanoen, koska Marsin sisätiloissa on ollut vähemmän konvektiota viimeisen kolmen miljardin vuoden aikana, se on todennäköisesti säilyttänyt todisteet varhaisesta geologisesta historiastaan paremmin kuin Maalla. InSight tutkii tätä säilynyttä historiaa joukon instrumentteja, jotka mittaavat planeetan seismologiaa, lämpöhäviötä ja sen ytimen tilaa ja luonnetta.
Saavuttuaan Marsiin, paikallaan oleva laskeutin laskeutuu Marsin päiväntasaajan lähelle ja ottaa käyttöön kaksi taitettavaa aurinkokennoa, jotka muistuttavat suuria tuulettimia. Muutaman viikon kuluessa laskeutumisestaan se käyttää robottivarretta asettaakseen kaksi pääinstrumenttinsa Marsin pinnalle - edellä mainitun sisärakenteen seismisen kokeen (SEIS) ja lämpövirtauksen ja fysikaalisten ominaisuuksien koettimen (HP³).
SEIS-välineellä - jonka on kehittänyt Ranskan kansallinen avarustutkimuskeskus (CNES) yhteistyössä NASA: n ja useiden eurooppalaisten tiedelaitosten kanssa - on herkkyys, joka on verrattavissa parhaisiin tutkimuksen seismometreihin täällä maapallolla. Tämä instrumentti tallentaa maanjäristysten ja meteori-iskujen aiheuttamat seismiset aallot, jotka paljastavat asiat planeetan sisäkerroksista.
Saksalaisen ilmailukeskuksen (DLR) toimittama HP³-anturi käyttää puolalaisten valmistamaa itsevasaramekanismia hautaamaan itsensä vähintään 3 metrin (10 jalan) syvyyteen. Laskiessaan koetin jatkaa nauhaa, joka sisältää lämpötila-antureita ~ 10 cm välein, jotka mittaavat maanpinnan lämpötilaprofiilin. Yhdistettynä pintamittauksiin, instrumentti määrittää lämmön määrän, joka karkaa planeetan sisätiloista.
Kolmas koe, joka tunnetaan nimellä Rotation and Interior Structure Experiment (RISE), tulee myös esiin. Tämä instrumentti käyttää landerin X-kaista-radiolinkkiä Doppler-seurantaan landerin sijainnin suhteen. Tämän avulla laite voi myös mitata Marsin kiertoakselin variaatioita. Koska nämä variaatiot liittyvät ensisijaisesti Marsin ytimen kokoon ja tilaan, tämä kokeilu valaisee yhtä Marsin suurimmista mysteereistä.
Monien tehtävien avulla, jotka ovat tutkineet Marsin pintaa ja ilmapiiriä, tutkijat tietävät nyt, että noin 4,2 miljardia vuotta sitten Mars menetti magneettikentänsä. Tämän vuoksi aurinkotuuli erotti Marsin ilmakehän seuraavan 500 miljoonan vuoden aikana. Uskotaan, että juuri tämä prosessi antoi planeetalle mahdollisuuden siirtyä aiemmin lämpimämmästä, kosteammasta ympäristöstä kylmään, kuivuneeseen ja säteilytettyyn paikkaan, jossa se on nykyään.
Sellaisena Marsin ytimen tilan määrittäminen - toisin sanoen onko se kiinteä vai nestemäinen, tai erotettaessa kiinteä ulkoinen ydin ja nestemäinen sisäydin - antaa tutkijoille mahdollisuuden ymmärtää paremmin planeetan geologista historiaa. Se antaa heille myös mahdollisuuden vastata kohtuullisella varmuudella kuinka ja milloin Mars hävisi magneettikentän (ja siten sen tiheämmän, lämpimämmän ilmakehän).
Avaruusaluksen tieteellinen hyötykuorma on myös seuraavan vuoden markkinoille saattamisen radalla. Tällä hetkellä operaation on määrä alkaa 5. toukokuuta 2018, vaikka tämä ikkuna voitaisiin siirtää milloin tahansa viiden viikon aikana. Riippumatta siitä, mistä päivästä se alkaa, operaation suunnittelijat ilmoittavat, että lento saavuttaa Marsin 26. marraskuuta 2018 (maanantaina kiitospäivän jälkeen).
Kuten todettiin, operaation oli alun perin tarkoitus käynnistyä maaliskuussa 2016, mutta se peruttiin, koska erityisessä metallisäiliössä oli vuoto, joka oli suunniteltu ylläpitämään lähes tyhjiöolosuhteita SEIS: n pääantureiden ympärillä. Nyt kun uudelleensuunniteltu tyhjiöalus on rakennettu ja testattu (ja integroitu SEIS: ään), avaruusalus on valmis uudelle käynnistyspäivälle.
Vuonna 2010 InSight-operaatio valittiin yhteensä 28 ehdotuksesta, jotka tehtiin NASA: n löytöohjelman kahdestoista valintakierroksen yhteydessä. Päinvastoin kuin uudet rajat tai lippulaivaohjelmat, Discovery-operaatiot ovat pienbudjettisia yrityksiä, jotka tukevat laajempaa tieteellistä toimintaa. Yhdessä kahden muun finalistin - Titan Mare Explorer (TiME) ja Comet Hopper (CHopper) - kanssa InSight sai rahoitusta jatkokehitykselle.
Bruce Banerdt NASA: n suihkumoottorilaboratoriosta on InSight-operaation päätutkija.
Varmista myös tämä video InSight-operaatiosta (NASA JPL: n luvalla):
