NASA: n InSight-laskuri on vihdoin asettanut lämpökoettimensa Marsin pinnalle. Lämpövirtaus ja fysikaaliset ominaisuudet - paketti (HP3) otettiin käyttöön 12. helmikuuta, noin metrin päässä SEIS: stä, laskeutumislaitteiden seismometri. Pian se alkaa iskeä tiensä Marsin maaperään.
Jos olet alkanut tottua tällaisiin hahmoihin, pidä mielessä muutama asia.
Laskuri on Marsilla, planeetalla, joka on yli 50 miljoonan kilometrin päässä, ja matka kestää noin 6 kuukautta. Siellä saapuessaan maalaskijan piti käydä vaarallisen purkamisprosessin läpi vain saapuakseen ehjälle pinnalle. Sen laskeutumispaikka valittiin huolellisesti, ja jotta paikallaan oleva laskulaiva voi tehdä asiansa, sen on kiinnitettävä lasku.
Sitten tulee kova osa.
"Muutamassa päivässä lopulta murskaamme maata käyttämällä osaa instrumentista, jota kutsumme mooliksi."
Tilman Spohn, HP3: n päätutkija, Saksan ilmailu- ja avaruuskeskus.
Insightin oli tutkittava huolellisesti ympäristönsä ja päätettävä sopivasta paikasta soittimien sijoittamiseen. Viikkojen tutkinnan jälkeen se valitsi tämän tarkan paikan HP: lle3. Sitten tulee lämpöanturi, joka on itsessään tekniikan ominaisuus.
"Se esine painaa vähemmän kuin kenkäparia, käyttää vähemmän virtaa kuin Wi-Fi-reititin ja sen on kaivettava vähintään 10 jalkaa [3 metriä] toiselle planeetalle", Hudson sanoi. ”Kesti niin paljon työtä saadakseen version, joka voisi tehdä kymmeniä tuhansia vasaraiskuja revitmättä itsensä; jotkut varhaiset versiot epäonnistuivat, ennen kuin ne saavuttivat 5 metrin korkeuteen, mutta Marsille lähettämämme versio on toistuvasti osoittanut kestävyytensä. "
Tämän pyrkimyksen koko tarkoitus on oppia Marsin sisärakenteesta. Lämpöanturi ja fysikaaliset ominaisuudet -paketti mittaa Marsin keskustasta tulevan lämmön määrän. Sitä varten sen on iskettävä tiensä planeetalle.
"Koetin on suunniteltu mittaamaan Marsin sisäpuolelta tulevaa lämpöä", sanoi InSightin varatoimittaja Sue Smrekar NASA: n Jet Propulsion -laboratoriosta Pasadena, Kalifornia. ”Siksi haluamme saada sen maan alle. Pinnan lämpötilanmuutokset, niin vuodenaikojen kuin päivä- ja yöjakson perusteella, voivat lisätä melua tietoihimme. "
HP3: n on päästävä vähintään 3 metriä pinnan alapuolelle suorittaakseen työnsä, mutta ihannetapauksessa se päästäisi 5 metrin merkkiin, suurimpaan syvyyteen. Sondin osaa, joka tunkeutuu, kutsutaan mooliksi, joka on 40 cm (16 tuumaa) pitkä. Moli pysähtyy 50 cm välein (19 tuumaa) ja mittaa maaperän lämmönjohtavuuden. Mutta sen on odotettava kahden päivän ajan jäähtyä ennen mittausta, koska vasara aiheuttaa kitkaa, joka lämmittää maaperän. Tämä lämpö lisäisi melua tietoihin.
Kun lukemat on suoritettu, lämpöanturi lämmitetään ja otetaan lisää lukemia lämmönjohtavuuden testaamiseksi. Sitten koko prosessi toistetaan. Tällä nopeudella 3 metrin syvyyteen pääseminen voi viedä kaksi viikkoa.
Jos koetin törmää kallioon ennen kuin se nousee 3 metriin, koko tehtäväprofiili muuttuu. Jos se on matalampaa kuin 3 metriä, melun suodattaminen lämmönjohtavuuslukemista kestää vuoden, koska anturi ei ole riittävän eristettynä pintalämpötiloista. Siksi koetinpisteen valintaan tehtiin niin huolella.
"Valitsimme ihanteellisen laskupaikan, jolla ei pintaan ole ollenkaan kiviä", kertoi JPL: n tutkija ja insinööri Troy Hudson, joka auttoi HP: n suunnittelussa3. ”Tämä antaa meille syyn uskoa, että maanpinnassa ei ole paljon suuria kiviä. Mutta meidän on odotettava ja katsottava, mitä kohtaamme maan alla. "
Muut laskijat ovat kaivanneet Marsin pintaan aiemmin, mutta InSightin HP3 ylittää ne kaikki. NASA: n Viking 1 -laskuri kauhasi 22 cm (8,6 tuumaa) alas. Phoenixin laskuri, InSightin serkku, kauhui 18 cm (7 tuumaa) alas.
"Odotamme rikkovan joitain ennätyksiä Marsista", sanoi HP3 Vastuullinen tutkija Tilman Spohn Saksan ilmailukeskuksesta (DLR), joka toimitti lämpökoettimen InSight-operaatiolle.
Mutta aikaisempien laskijoiden tehtävä oli erilainen: näytteenotto maaperästä. Tavallaan on epäreilua verrata niitä. Lisäksi ei pitäisi olla yllättävää, että tekniikkamme on kehittynyt siitä lähtien, kun noilla maanantajilla oli päivä.
Marsin lämmön ymmärtäminen on avain sen ymmärtämiseen, kuinka se ja muut kallioiset planeetat muodostuvat ja miten pintageologia on muotoiltu. Mars pitää lämpöä muodostumisestaan noin 4 miljardia vuotta sitten, ja lämpöä tuottaa myös sen sisätiloissa radioaktiivinen hajoaminen.
"Suurin osa planeetan geologiasta on lämmittämisen seurausta", Smrekar sanoi. "Muinaisen menneisyyden tulivuorenpurkaukset, jotka saavat aikaan tämän lämmön virtauksen, ajavat ylös ja rakentavat kohoavia vuoriaMars ovat kuuluisia."
Tapa, jolla lämpö liikkuu Marsin vaipan ja kuoren läpi, määrää pinnan ominaisuudet. Marsissa asuu Olympus Mons, aurinkokunnan korkein tulivuori. Lähes 25 km korkeudessa se on melkein kolme kertaa korkeampi kuin Mt. Everestille. Marsissa asuu myös Tharsus Montes, kolme kilpi vulkaania, joiden korkeus on 14-18 km. Aivan kuten maan tulivuoria, ne luotiin, kun magma pakotettiin kuoren halkeamien läpi.
"Haluamme tietää, mikä johti varhaiseen vulkaanisuuteen ja ilmastonmuutokseen Marsissa", Spohn sanoi. ”Kuinka paljon lämpöä Mars aloitti? Kuinka paljon oli jäljellä sen vulkanismin ajamista? ”
Tutkijat ovat mallinneet Marsin sisätilat parhaan käytettävissä olevan tiedon mukaan. Mutta InSightin HP3 ja sen SEIS-instrumentti vastaa moniin kysymyksiin ja selventää ymmärrystämme punaisesta planeetasta.
"Planeetat ovat tavallaan moottoria, jota kiihdyttää moottori, joka liikuttaa niiden sisäosia ympäri", Smrekar sanoi. "HP3: n avulla nostamme ensimmäisen kerran Marsin moottorin konepeltiä."
Mutta se koskee enemmän kuin vain Marsia. Kyse on ymmärtämisestä, kuinka kaikki kallioiset planeetat muodostuvat. Se sisältää Marsin, Maan, kallioiset kuut ja kaikki muut aurinkojärjestelmässämme ja muissa kallioisissa planeetoissa.
Lähteet:
- Lehdistötiedote: NASA: n InSight valmistautuu ottamaan Marsin lämpötilaa
- Lehdistötiedote: NASA: n InSightilla on lämpömittari Marsille
- InSight-lämpöanturi
