Nasina izstrelnica InSight je končno postavila svojo toplotno sondo na površino Marsa. Paket toplotnega pretoka in fizikalne lastnosti (HP3) je bil razporejen 12. februarja, približno en meter stran od SEIS-a, seizmometra landers. Kmalu se bo začelo udariti v marsovska tla.
Če se začnete navaditi na take podvige, imejte v mislih nekaj stvari.
Lander je na Marsu, planetu, ki je oddaljen več kot 50 milijonov kilometrov, in do potovanja potrebuje približno 6 mesecev. Ko je tam pristal, je moral zemljišče skozi težaven postopek pristajanja, da bi na površino prišel nedotaknjen. To pristajalno mesto je bilo skrbno izbrano in da bi ta stacionarni zemljin naredil svoje, mora pristati.
Potem pride na vrsto trdi del.
"Čez nekaj dni bomo končno prelomili del našega instrumenta, ki mu pravimo krt."
Tilman Spohn, glavni preiskovalec HP3, nemški vesoljski center.
Vpogled je moral natančno preučiti okolico in se odločiti za pravo mesto za postavitev svojih instrumentov. Po tednih pregledov je izbrala ravno to mesto za HP3. Nato pride toplotna sonda, ki je že sama po sebi podvig inženiringa.
"Ta stvar tehta manj kot par čevljev, porabi manj energije kot usmerjevalnik Wi-Fi in mora kopati vsaj 10 čevljev [3 metre] na drugem planetu," je dejal Hudson. "Toliko dela je bilo potrebno, da smo dobili različico, ki bi lahko naredila več deset tisoč udarcev kladiva, ne da bi se raztrgala; nekatere zgodne različice niso uspele, preden so jo postavile na 5 čevljev [5 metrov], vendar je različica, ki smo jo poslali na Mars, vedno znova dokazala svojo robustnost. "
Celotni namen tega prizadevanja je spoznati notranjo zgradbo Marsa. Paket toplotne sonde in fizikalnih lastnosti bo meril količino toplote, ki prihaja iz središča Marsa. Da bi to storil, mora udariti svojo pot na planet.
"Naša sonda je zasnovana za merjenje toplote, ki prihaja iz notranjosti Marsa," je povedala namestnica glavne preiskovalke InSight Sue Smrekar iz Nasinega laboratorija za reaktivni pogon v Pasadeni v Kaliforniji. "Zato ga želimo spraviti pod zemljo. Spremembe temperature na površini, tako iz letnih časov kot iz cikla dan in noč, bi lahko našim podatkom dodale "hrup". "
HP3 mora doseči vsaj 3 metre pod površjem, da opravi svoje delo, v idealnem primeru pa bi prišel do oznake 5 metrov, njegove največje globine. Del sonde, ki izvaja penetracijo, se imenuje krt, ki je dolg 40 cm (16 centimetrov). Krt se bo ustavil na vsakih 50 cm (19 centimetrov) in izmeril toplotno prevodnost tal. Toda pred meritvijo je treba počakati dva dni, da se ohladi, ker bo kladivo ustvarilo trenje, ki segreva tla. Ta vročina bi v podatke vnesla hrup.
Ko odvzame odčitke, se toplotna sonda nato segreje in odčita se več odčitkov za preizkus toplotne prevodnosti. Nato se celoten postopek ponovi. Takšna stopnja bi lahko trajala dva tedna, da bi prišli do globine 3 metra.
Če sonda naleti na skalo, preden pride na 3 metre, se spremeni celoten profil misije. Če je plitvejše od treh metrov, bo potrebno filtriranje hrupa iz odčitkov toplotne prevodnosti, saj sonda ne bo dovolj izolirana od temperatur na površini. Zato je bilo pri izbiri mesta za sondo zelo veliko pozornosti.
"Izbrali smo idealno pristajalno mesto, na površini skorajda ni kamnin," je dejal JPL Troy Hudson, znanstvenik in inženir, ki je pomagal pri oblikovanju HP-ja3. "To nam daje razlog za domnevo, da v podzemlju ni veliko velikih kamnin. Toda počakati moramo in videti, na kaj bomo naleteli pod zemljo. "
Drugi zemeljski gospodarji so se že prej vkopali v površino Marsa, toda InSight-ov HP3 bo vse prehitel. Nasina ladja Viking 1 je merila 22 cm navzdol. Phoenixova sestrična, sestrična podjetja InSight, se je zabila 18 cm navzdol.
"Veselimo se, da bomo na Marsu podrli nekaj rekordov," je dejal HP3 Glavni preiskovalec Tilman Spohn iz nemškega letališkega vesoljskega centra (DLR), ki je priskrbel toplotno sondo za misijo InSight.
Toda prejšnji kmetje so imeli drugačno nalogo: vzorčiti tla. Na nek način jih ni primerjati. Poleg tega ne bi smelo biti presenečenje, da je naša tehnologija napredovala od dneva, ko so jih imeli ti posestniki.
Razumevanje Marsove toplote je ključnega pomena za razumevanje, kako se ta in drugi kamniti planeti oblikujejo, in kako se oblikuje površinska geologija. Mars zadržuje toploto od nastanka pred približno 4 milijardami let, toploto pa proizvaja tudi z radioaktivnim razpadom v svoji notranjosti.
"Večina geologije planeta je posledica segrevanja," je dejal Smrekar. "Vulkanski izbruhi v starodavni preteklosti so bili oživljeni s tokom te vročine, potiska in gradnje visokih gora, po katerih je znano.
Način, kako se toplota premika skozi marsovsko plašč in skorjo, določa značilnosti površine. Na Marsu živi Olympus Mons, najvišji vulkan v Osončju. Na skoraj 25 km višini je skoraj trikrat višji od Mt. Everest. Na Marsu je tudi Tharsus Montes, trije ščitni vulkani, visoki od 14 do 18 km. Tako kot vulkani na Zemlji so tudi oni nastali, ko so magmo silili v razpoke v skorji.
"Želimo vedeti, kaj je povzročilo zgodnji vulkanizem in podnebne spremembe na Marsu," je dejal Spohn. "Koliko toplote je začel Mars s tem? Koliko je ostalo za pogon njegovega vulkana? "
Znanstveniki so oblikovali notranjost Marsa po najboljših razpoložljivih podatkih. Toda InSight-ov HP3 in njegov instrument SEIS bosta odgovorila na številna vprašanja in pojasnila naše razumevanje rdečega planeta.
"Planeti so podobni motorju, ki ga poganja motor, ki giblje njihove notranje dele," je dejal Smrekar. "S HP3 bomo na Marsovem motorju prvič dvignili pokrov motorja."
Vendar gre za več kot samo Mars. Gre za razumevanje, kako se oblikujejo vsi kamniti planeti. To vključuje Mars, Zemljo, skalne lune in vse druge skalne planete v našem Osončju in druge.
Viri:
- Sporočilo za javnost: Nasina InSight se pripravlja na prevzem temperature Marsa
- Sporočilo za javnost: Nasin InSight ima termometer za Mars
- InSight toplotna sonda
