NASAs InSight-lander har endelig anbragt sin varmesonde på Mars's overflade. Pakken med varmestrøm og fysiske egenskaber (HP3) blev udsat den 12. februar, cirka en meter væk fra SEIS, landingsseismometeret. Snart begynder det at hamre sig ind i Marsjord.
Hvis du begynder at vænne dig til feats som dette, skal du huske et par ting.
Landeren er på Mars, en planet, der er over 50 millioner kilometer væk, og det tager ca. 6 måneder at rejse til. Da han først var der, måtte lander gennemgå en farlig landingsproces bare for at ankomme på overfladen intakt. Det er landingsstedet blev omhyggeligt valgt, og for at denne stationære lander skal gøre sine ting, er den nødt til at holde fast ved sin landing.
Så kommer den hårde del.
"Inden for et par dage brænder vi endelig ved at bruge en del af vores instrument, vi kalder muldvarp."
Tilman Spohn, HP3 Principal Investigator, German Aerospace Center.
Insight måtte nøje undersøge sine omgivelser og beslutte det perfekte sted at placere sine instrumenter. Efter uges undersøgelse valgte den netop dette sted for HP3. Derefter kommer Heat Probe, som er en bragd af teknik i sig selv.
”Den ting vejer mindre end et par sko, bruger mindre strøm end en Wi-Fi-router og er nødt til at grave mindst 3 meter på en anden planet,” sagde Hudson. ”Det krævede så meget arbejde at få en version, der kunne gøre titusinder af hammerslag uden at rive sig i stykker; nogle tidlige versioner mislykkedes, før de blev nået til 5 meter, men den version, vi sendte til Mars, har bevist sin robusthed gang på gang. ”
Hele formålet med denne bestræbelse er at lære om Mars 'indvendige struktur. Pakken med varmesonde og fysiske egenskaber måler mængden af varme, der kommer ud fra Mars centrum. For at gøre det, er det nødt til at hamre vej ind i planeten.
”Vores sonde er designet til at måle varme, der kommer ind fra Mars,” sagde InSight-viceprincipal Investigator Sue Smrekar fra NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. ”Derfor ønsker vi at få det under jorden. Temperaturændringer på overfladen, både fra årstider og dag-nat-cyklus, kunne tilføje 'støj' til vores data. ”
HP3 skal komme mindst 3 meter under overfladen for at gøre sit job, men ideelt set ville det komme til 5 meter-mærket, dets maksimale dybde. Den del af sonden, der udfører gennemtrængningen, kaldes muldvarp, som er 40 cm (16 tommer) lang. Føflekken stopper hver 50 cm (19 tommer) og måler jordens termiske ledningsevne. Men det må vente i to dage for at køle af, før det måles, fordi hamringen skaber friktion, der opvarmer jorden. Denne varme ville indføre støj i dataene.
Når det er taget aflæsning, opvarmes varmesonden derefter, og der foretages flere målinger for at teste den termiske ledningsevne. Derefter gentages hele processen. I den takt kan det tage to uger at komme til 3 meters dybde.
Hvis sonden støder ind i en klippe, inden den når op til 3 meter, ændres hele missionsprofilen. Hvis det er mindre end 3 meter, tager det et år at filtrere støj fra varmeledningsevne-målingerne, fordi sonden ikke isoleres tilstrækkeligt fra overfladetemperaturer. Derfor blev der taget så stor omhu for at vælge et sted til sonden.
”Vi valgte det ideelle landingssted uden næsten ingen sten på overfladen,” sagde JPLs Troy Hudson, en videnskabsmand og ingeniør, der hjalp med at designe HP3. ”Det giver os grund til at tro, at der ikke er mange store klipper i undergrunden. Men vi må vente og se, hvad vi vil støde på under jorden. ”
Andre landere har gravet sig ind på Mars's overflade før, men InSights HP3 vil overgå dem alle. NASAs Viking 1-lander bukede 22 cm (8,6 inches) ned. Phoenix-landeren, en fætter til InSight, scoopede 18 cm (7 tommer) ned.
”Vi ser frem til at bryde nogle rekorder på Mars,” sagde HP3 Hovedundersøger Tilman Spohn fra det tyske rumfartscenter (DLR), der leverede varmesonden til InSight-missionen.
Men de tidligere landere havde en anden mission: at prøve jorden. På en måde er det uretfærdigt at sammenligne dem. Plus, det burde ikke være en overraskelse, at vores teknologi er avanceret, siden disse landere havde deres dag.
At forstå Mars 'varme er nøglen til at forstå, hvordan den og andre stenede planeter dannes, og hvordan overfladegeologien formes. Mars beholder varmen fra dannelsen for omkring 4 milliarder år siden, og varme produceres også ved radioaktivt forfald i dets indre.
”De fleste af planetens geologi er et resultat af opvarmning,” sagde Smrekar. ”Vulkanudbrud i den gamle fortid blev drevet af strømmen af denne varme, skubbe op og konstruere de ruvende bjergeMars er berømt for.”
Den måde, hvorpå varmen bevæger sig gennem Marsmantelen og skorpen, bestemmer overfladefunktionerne. Mars er hjemsted for Olympus Mons, den højeste vulkan i solsystemet. Ved næsten 25 km høj er den næsten tre gange højere end Mt. Everest. Mars er også hjemsted for Tharsus Montes, tre skjoldsvulkaner fra 14 til 18 km høje. Ligesom vulkaner på Jorden blev de skabt, da magma blev tvunget gennem revner i skorpen.
”Vi vil vide, hvad der drev den tidlige vulkanisme og klimaændring på Mars,” sagde Spohn. ”Hvor meget varme startede Mars med? Hvor meget var der tilbage til at drive dens vulkanisme? ”
Forskere har modelleret det indre af Mars i henhold til de bedste tilgængelige data. Men InSights HP3 og dets SEIS-instrument vil besvare en masse spørgsmål og tydeliggøre vores forståelse af den røde planet.
”Planeter er lidt som en motor, drevet af varme, der bevæger deres indre dele rundt,” sagde Smrekar. "Med HP3 løfter vi hætten på Mars 'motor for første gang."
Men det handler om mere end bare Mars. Det handler om at forstå, hvordan alle stenede planeter dannes. Det inkluderer Mars, Jorden, stenede måner og alle andre stenede planeter i vores solsystem og i andre.
Kilder:
- Pressemeddelelse: NASAs InSight forbereder sig på at tage Mars 'temperatur
- Pressemeddelelse: NASAs InSight har et termometer til Mars
- InSight Heat Probe
