NASAs InSight-lander ankom til Mars den 26. november 2018. Siden da har den travlt med at studere sin landingsplads og tage sig tid til omhyggeligt at placere sine instrumenter. Det tilbragte flere uger på at teste seismometeret og justere det, og nu har det placeret den kupplede, beskyttende skjold over instrumentet.
SEIS-instrumentet (Seismic Instrument for Interior Structure) er et missionskritisk udstyr til InSight-missionen. Fra sin placering på overfladen registrerer den vibrationer dybt inde i Mars. Den måler seismisk aktivitet fra Marsquakes og vibrationer fra meteoritpåvirkninger. Det kan også mærke seismiske bølger fra vind og jordskred.
SEIS er usædvanligt følsom. NASA siger, at den kan registrere rystelser, der er så små som et brintatom. Men det er ikke et let job.
Al denne følsomhed og kapabilitet betyder udsøgte elektroniske systemer. Men fordi seismiske bølger er et fysisk fænomen, kræver SEIS en mekanisk forbindelse til planeten. Og for at det skal fungere, skal instrumentet isoleres så meget som muligt fra termiske ændringer og vind. Det er hvad den kuppelformede skjold er til.
Vind- og termisk afskærmning forhindrer, at vind, der passerer, fra at tilføje uønsket støj til sine data. For at måle seismiske bølger på Mars lytter SEIS intenst, når disse bølger passerer gennem det indre af planeten. Hver type materiale, som bølgerne passerer, ændrer bølgerne. SEIS er designet til at forstå de små ændringer og bruge dem til at male et billede af det indre af Mars. Eventuelle uønskede vindvirkninger ville forstyrre denne proces.
Den aerodynamiske skjolds form er designet til at presse SEIS ned på overfladen, når vinden rammer den. Det forhindrer også, at den vælter eller skifter. Det har også et nederdel lavet af chainmail og termiske tæpper i bunden.
Skjoldet er også et termisk skjold. Da temperaturen på Mars's overflade kan ændre sig med op til 94 Celsius (170 Fahrenheit), er det kritisk, at SEIS er beskyttet mod dette. Den ændrede temperatur kan forårsage, at metalfjedre i instrumentet ekspanderer og trækker sig sammen, hvilket ville ødelægge instrumentets følsomhed.
”Generelt ønsker vi at holde temperaturen så stabil som muligt.”
Bruce Banerdt, NASA JPL.
Seismometre på Jorden er begravet dybt nok til at neutralisere temperaturændringer. Men det er selvfølgelig ikke muligt for SEIS. NASA måtte komme på en anden måde.https: //en.wikipedia.org/wiki/Seismometer
"Temperatur er en af vores største bugaboos," sagde InSight Principal Investigator Bruce Banerdt fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. JPL leder InSight-missionen og byggede vind- og termisk skjold. ”Tænk på skjoldet som at lægge en hyggelig over din mad på et bord. Det forhindrer SEIS i at varme op for meget i løbet af dagen eller afkøle for meget om natten. Generelt ønsker vi at holde temperaturen så stabil som muligt. ”
Vind- og termisk skjold er kun den første forsvarslinje for SEIS. Designet af SEIS i sig selv er som en anden forsvarslinje mod virkningerne af temperaturændringer. Det er bygget på en sådan måde, at når nogle dele udvides og trækkes sammen, gør andre det i den modsatte retning. Dette tillader, at nogle temperaturændringer annullerer hinanden.
SEIS er også forseglet inde i et vakuumkammer lavet af en titansfære. SEIS hjerte er tre pendler, der sættes i bevægelse af seismiske bølger. SEIS er et udsøgt følsomt instrument, og dets hjem inden i vakuumkuglen afskærmer det endda mod brunsk bevægelse, skrap af partikler, der kan støde ind i pendulerne og fordreje data.
Men beskyttelsen slutter ikke der. SEIS er også lukket inde i en anden isoleringsbeholder, den kobberfarvede sekskantede kasse, der var synlig under installationen. Kassens vægge er lavet af honning-kæmmede celler designet til at fange luft. Luften på Mars fungerer som et ekstra lag med isolering til SEIS. Dens tynde kuldioxidatmosfære leder varme meget langsomt.
Da alle disse sikkerhedsforanstaltninger ikke var nok, har InSight også vejrsensorer. Disse sensorer registrerer vind- og temperaturændringer og hjælper forskere med at filtrere dem ud af dataene.
Det næste trin for InSight er at implementere Heat Flow and Physical Properties Probe, eller HP3. Det vil måle, hvor meget varme der strømmer ud af det indre af planeten til overfladen, hvilket kombineret med SEIS-data skaber et billede af Mars 'indre.
HP2 skal implementeres i næste uge.
