NASA-ino zemljište InSight konačno je postavilo toplinsku sondu na površinu Marsa. Paket protoka topline i fizikalna svojstva (HP)3) raspoređen je 12. veljače, oko metar udaljen od SEIS-a, seizmometra Landers. Uskoro će početi hrkati u marsovsko tlo.
Ako se počinjete naviknuti na ovakve podvige, imajte na umu nekoliko stvari.
Lander se nalazi na Marsu, planeti udaljenoj više od 50 milijuna kilometara, a za putovanje treba oko 6 mjeseci. Jednom tamo, zemlja je morala proći kroz opasan postupak slijetanja, samo da bi stigla na površinu netaknuta. To je mjesto za slijetanje pomno odabrano, i da bi ovaj nepomični zemljanac učinio svoje, mora izvršiti slijetanje.
Zatim dolazi tvrdi dio.
"Za nekoliko dana konačno ćemo se slomiti s dijelom našeg instrumenta kojeg zovemo krtica."
Tilman Spohn, glavni istraživač HP3, Njemački zrakoplovni centar.
Uvid je morao pažljivo ispitati okolinu i odlučiti o idealnom mjestu za postavljanje svojih instrumenata. Nakon nekoliko tjedana ispitivanja, izabrala je ovo točno mjesto za HP3. Potom dolazi toplotna sonda, što je sam po sebi inženjering.
"Ta stvar teži manje od par cipela, troši manje energije od Wi-Fi usmjerivača i mora kopati barem 10 stopa [3 metra] na drugom planetu", rekao je Hudson. „Bilo je potrebno toliko posla da bi se dobila verzija koja bi mogla napraviti desetke tisuća udaraca čekićem, a da se pritom ne razbije; neke rane verzije nisu uspjele prije nego što su ga dostigle 16 metara [5 metara], ali inačica koju smo poslali na Mars dokazala je svoju stalnost uvijek iznova. "
Cjelovita svrha ovog nastojanja je upoznati unutarnju strukturu Marsa. Paket toplotnih sondi i fizičkih svojstava mjerit će količinu topline koja izlazi iz središta Marsa. Da bi to postigao, mora čekati svoj put prema planeti.
"Naša je sonda osmišljena za mjerenje topline koja dolazi iz unutrašnjosti Marsa", rekla je zamjenica glavnog istražitelja InSight Sue Smrekar iz NASA-inog laboratorija za mlazni pogon u Pasadeni u Kaliforniji. "Zato ga želimo dobiti podzemno. Promjene temperature na površini, iz godišnjih doba i dnevnog i noćnog ciklusa, mogu dodati „buku“ našim podacima. “
HP3 mora doći barem 3 metra ispod površine kako bi obavio svoj posao, ali u idealnom slučaju bi došao do oznake od 5 metara, njegove maksimalne dubine. Dio sonde koji prodire naziva se krtica, dugačka 40 cm (16 inča). Mol se zaustavlja na svakih 50 cm i mjeri toplinsku vodljivost tla. Ali treba pričekati dva dana da se ohladi prije mjerenja, jer će čekiće stvoriti trenje koje zagrijava tlo. Ta bi toplina unijela šum u podatke.
Nakon što uzme očitanja, toplotna sonda se zagrijava i uzima se više očitavanja za testiranje toplinske vodljivosti. Tada se cijeli postupak ponavlja. Takvom brzinom moglo bi proći dva tjedna da se dosegne dubina od 3 metra.
Ako sonda naleti na stijenu prije nego što dostigne 3 metra, tada se mijenja cijeli profil misije. Ako je plitki od 3 metra, trebat će vam godina da filtriramo buku iz očitavanja toplinske vodljivosti, jer sonda neće biti dovoljno izolirana od površinske temperature. Zbog toga se pažljivo odabralo mjesto za sondu.
"Odabrali smo idealno mjesto za slijetanje, s gotovo nikakvih stijena na površini", rekao je Troy Hudson iz JPL-a, znanstvenik i inženjer koji je pomogao dizajnirati HP3, "To nam daje razlog da vjerujemo da u podzemlju nema puno velikih stijena. Ali moramo pričekati da vidimo što ćemo naići na podzemlje. "
Ostali su se zemljaci iskopali na površini Marsa, ali InSight će njihov HP3 nadmašiti sve. NASA-in lander Viking 1 probio je 22 cm (8,6 inča). Lanac Phoenix, rođak InSight-a, sagnuo se 18 cm prema dolje.
"Radujemo se što ćemo srušiti neke rekorde na Marsu", rekao je HP3 Glavni istražitelj Tilman Spohn iz njemačkog zrakoplovnog centra (DLR) koji je osigurao toplinsku sondu za misiju InSight.
No, raniji zemljaci imali su drugačiju misiju: uzorkovanje tla. Na neki način, nepravedno ih je uspoređivati. Osim toga, ne bi trebalo biti iznenađenje što je naša tehnologija napredovala otkako su ti zemljoradnici imali svog dana.
Razumijevanje Marsove topline ključno je za razumijevanje kako se ona i drugi stjenoviti planeti tvore, te kako se oblikuje površinska geologija. Mars zadržava toplinu iz svog nastanka prije oko 4 milijarde godina, a toplina se također stvara radioaktivnim raspadom u njegovoj unutrašnjosti.
"Većina geološke planete rezultat je zagrijavanja", rekao je Smrekar. "Vulkanske erupcije u drevnoj prošlosti bile su oživljene protokom ove vrućine, guranjem i izgradnjom visokih planina po kojima su Marsi poznati."
Način na koji se toplina kreće kroz marsovski plašt i kore određuje značajke površine. Na Marsu se nalazi Olympus Mons, najviši vulkan u Sunčevom sustavu. Na skoro 25 km visine, gotovo je tri puta veći od Mt. Everest. Na Marsu se nalazi i Tharsus Montes, tri vulkanska oklopa visine od 14 do 18 km. Kao vulkani na Zemlji, stvoreni su kad je magma bila progutana kroz pukotine u kore.
"Želimo znati što je pokrenulo rani vulkan i klimatske promjene na Marsu", rekao je Spohn. "Koliko je topline započeo Mars? Koliko je preostalo da vozi svoj vulkan? "
Znanstvenici su oblikovali unutrašnjost Marsa prema najboljim dostupnim podacima. Ali InSight-ov HP3 i njegov SEIS instrument odgovorit će na mnoga pitanja i pojasniti naše razumijevanje crvene planete.
"Planeti su slični motoru, pokretanom heatom koji pomiče njihove unutarnje dijelove", rekao je Smrekar. "Kod HP3 prvi put ćemo podići haubu na Marsov motor."
Ali radi se o više od samo Marsa. Radi se o razumijevanju kako se sve stjenovite planete tvore. To uključuje Mars, Zemlju, stjenovite mjesece i sve ostale stjenovite planete u našem Sunčevom sustavu i druge.
Izvori:
- Priopćenje za javnost: NASA-in inSight priprema se zauzeti temperaturu Marsa
- Priopćenje za javnost: NASA-in InSight ima termometar za Mars
- InSight toplinska sonda
