NASAs InSight-lander har indsat sit første instrument på Mars's overflade. Den 19. december brugte den stationære lander sin robotarm til at indsætte SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), hvilket markerede første gang et seismometer er placeret på overfladen af en anden planet. Dette er en milepæl for missionen og en, der kommer langt foran planen.
InSight landede på Mars ved Elysium Planitia den 26. november. Siden da har det været at tjekke dets umiddelbare omgivelser med sine kameraer for at finde det perfekte sted at indsætte seismometeret og dets andet indsættelige instrument, HP3 (Heat Flow og Physical Properties Package.) Mission planlæggere tildelt flere uger til valg af instrumentsted, så dette er langt foran planen.
“InSights tidsplan for aktiviteter på Mars er gået bedre, end vi håbede,” sagde InSight-projektleder Tom Hoffman, der er baseret på NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. ”At få seismometeret sikkert på jorden er en fantastisk julegave.”
Ved siden af InSights harvende nedstigning og landing er instrumentplacering det næste kritiske trin. For at få det rigtigt, stod ingeniørteamet på en unik testfacilitet her på Jorden, hos JPL. De byggede en testbed som en mock-up af InSights placering på Mars og øvede på at placere seismometeret med InSights tvilling, ForeSight.
Pre-testing af instrumentplacering her på Jorden, før der udstedes kommandoer til InSight, var afgørende. Holdet skabte det, de kalder en martisk klippehave, rækker og skovler grusmateriale til en nøjagtig kopi af InSights landingssted. Holdet kaldte det Marsforming.
Ingeniører brugte noget sofistikeret teknologi for at få tingene lige ved testbedet. Ved hjælp af augmented reality-headset projicerede teamet Digital Terrain Models (DTM) på test-sengen, og præcisionskameraer målte hver funktion, de replikerede. Det tog dem fire timer at skabe test-sengen, ned til en hvilken som helst større end ca. en halv tomme.
Testbedet indeholder også en fuldskala arbejdsmodel af InSight lander, kaldet ForeSight. Efter at have gendannet de virkelige landerforhold på Mars ved testbedet, øvede ingeniører på at placere seismometeret med Foresights robotarm. Ingeniører siger, at de er heldige, at InSights landingssted var pænt og fladt og frit for store klipper, som kunne beskadige ledningerne, der forbinder instrumenterne til landingen.
”Det er den flade parkeringsplads, som landingsholdet lovede os.” - Marleen Sundgaard, JPL.
”Det er dejligt for den videnskab, vi vil gøre,” sagde JPLs Marleen Sundgaard, der guider test-bed-arbejdet. ”Det er den flade parkeringsplads, landingsholdet lovede os. Du beregner sandsynligheden for klipper i området og håber, at oddsene er til din fordel. ”
”Rundt omkring os er der klipper, der blev kastet ud fra nærliggende kratere. Disse kan lanceres kilometer over landskabet, afhængigt af påvirkningsstørrelsen, ”sagde Nate Williams, en JPL post-doktorgradsforsker, der arbejder med missionen. ”Heldigvis er der bare ikke mange klipper lige foran os.”
Holdet tilbragte flere dage på at øve instrumentets placering ved testbedet. Bærede Microsoft HoloLens-headset så teamet en glødende rød Mars-overflade med de blå konturlinjer af den digitale terrænmodel fra det faktiske terræn foran InSight på Mars. Dette er ikke første gang, at NASA bruger HoloLens til landeroperationer. I de sidste flere år har forskere med NASA's Curiosity rover brugt HoloLens sammen med brugerdefineret software kaldet OnSight. Det lader dem ”gå” på Mars og træffe beslutninger om, hvad de skal studere næste.
Om morgenen mandag den 17. december var ingeniørteamet i klippegården tilfredse med, at de kunne få SEIS nøjagtigt, hvor videnskabsteamet ville have det. De havde øvet alle bevægelser for instrumentplaceringsarmen og var overbeviste om, at de kunne placere instrumentet, mens instrumentet holdes tæt på klipperne. De bekræftede også, at varmestrømsonden kan placeres på det ønskede sted, ca. 1,2 meter til venstre for seismometeret.
Tirsdag den 18. december blev kommandoerne udstedt til Insight for at placere SEIS på Marsoverfladen. Den 19. december brugte InSight sin robotarm til at placere SEIS på det valgte sted, 1.636 meter eller 5.367 meter væk. Dette handler om det fjerneste, som armen kan nå.
Ifølge InSight-teamet var placering af SEIS afgørende for missionens succes. InSight har andre instrumenter, men en mislykket placering ville have hæmmet missionen markant. Der er stadig noget arbejde, der kræves for at niveauer seismometeret. Det sidder på jorden, der er vippet omkring 2 eller 3 grader. Når de er jævnet, skal data begynde at flyde.
Det vil tage flere uger efter instrumentplacering for forskere og ingeniører at sikre, at dataene er så klare som muligt. De bliver muligvis nødt til at justere SEIS 'bund for at minimere støj, og i begyndelsen af januar vil de placere termisk og vindafdækning over seismometeret. I slutningen af januar planlægger InSight-teamet at placere pakken Heat Flow og fysiske egenskaber.
"At have seismometeret på jorden er som at holde en telefon op til øret," - Philippe Lognonné, hovedundersøger for SEIS fra Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) og Paris Diderot University.
SEIS vil give os et indblik i Mars. Instrumentet vil lytte til Marsquakes og analysere de seismiske bølger, når de passerer gennem planeten. Dataene maler et billede af den indvendige struktur. ”At have seismometeret på jorden er som at holde en telefon op til øret,” sagde Philippe Lognonné, hovedundersøger for SEIS fra Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) og Paris Diderot University. "Vi er begejstrede for, at vi nu er i den bedste position at lytte til alle de seismiske bølger fra under Mars 'overflade og fra dens dybe indre."
Med SEIS i position og klar til at komme på arbejde, og med et valgt sted til HP3, er InSight godt på vej til at nå sine videnskabelige mål. Et andet eksperiment, RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) er allerede i gang. RISE bruger ikke et implementerbart instrument. Det er et radiovidenskabeligt eksperiment, der bruger landerens X-båndradio til at levere præcise målinger af planetarisk rotation. Data fra RISE vil blive kombineret med data fra andre Mars-landere og kredsløb for at beregne størrelsen og tætheden af Mars 'kerne og mantel.
InSights planlagte missionlængde er 709 soler, eller 728 dage. Når missionen er afsluttet, har vi en meget mere detaljeret viden om Mars 'dybe indre. Forhåbentlig lærer vi også meget om, hvordan andre stenede planeter dannede sig.
- NASA Pressemeddelelse: NASAs InSight placerer det første instrument på Mars
- NASA's pressemeddelelse: InSight Engineers har lavet en Marshaven
- NASA Pressemeddelelse: Mars Virtual Reality Software vinder NASA Award
- NASA: Mars InSight Mission
