NASAs InSight vil undersøge Mars Quakes,

Marsrobotfamilien havde en ny tilføjelse mandag, 26. november kl. efter NASAs InSight-mission gjorde en dramatisk indgang til den røde planets atmosfære og stak en billede-perfekt landing på en flad slette nær ækvator.

Efter at have krydset gennem interplanetarisk rum i næsten syv måneder og over 300 millioner miles (483 millioner kilometer) inde i sit beskyttende aeroshell, $ 850 mio. robotmissionen kom ind i den sprøde øvre atmosfære som en hastig kugle. Det var beskyttet af sit varmeskærm, som skød i vejret til temperaturer på næsten 3, 000 grader Fahrenheit (1, 649 grader Celsius) - opvarmet af den ekstreme friktion mellem atmosfæriske gasser og invaderende rumfartøjer.

Hyggeligt inde i sin beskyttende skal, landeren forberedte sig på det næste trin i sin nedstigning til Mars:udsendelse af sin hypervelocity -faldskærm, som bremsede robotten, inden eksplosive bolte sprøjtede det brugte varmeskærm. Derefter, hurtigt, landeren skar sig fri af sin aeroshell og faldt - i frit fald i et par sekunder - før dens retrorockets blev affyret, med sin indbyggede radar, der fører landeren til jorden i et fodgængertempo på kun 5 miles i timen (8 kilometer i timen).

Klokken 11:52:59 PST (2:52:59 p.m. EST), InSights tre ben plantede sig ind i den støvede overflade af Elysium Planitia - dens nye "evigt hjem" nær Mars -ækvator og nord for NASAs Mars -rover Curiosity, som i øjeblikket udforsker Gale Crater.

"Vi ramte den marianske atmosfære klokken 12, 300 miles i timen, og hele sekvensen til at røre overfladen tog kun seks og et halvt minut, "sagde Tom Hoffman, InSight -projektleder hos Jet Propulsion Laboratory, under et pressemøde efter landingen. "I løbet af den korte tidsperiode, InSight måtte selvstændigt udføre snesevis af operationer og udføre dem fejlfrit, og efter alt at dømme er det præcis, hvad vores rumfartøj gjorde. "

Selvom landeren gennemførte den brændende genindgang af sig selv, den havde lidt hjælp fra to små cubesats, der fløj i takt med missionen under sin krydstogtfase.

For at kommunikere med Jorden, Marsoverflademissioner bruger kredsløbssatellitter (såsom NASAs Mars Odyssey orbiter) til at videresende data på tværs af interplanetarisk rum. Men på tidspunktet for InSights landing, ingen orbiters flyver overhead for at videresende den værdifulde datastreaming fra missionens indtastning, nedstigning og landing (EDL). Forventet dette problem, et par cubesats, kaldet Mars Cube One (eller MarCO-A og MarCO-B), lanceret med InSight for at passe på landeren, da den kom ind i Mars -atmosfæren for at stråle EDL -telemetri -data tilbage til Jorden i næsten realtid.

Selvom MarCO cubesats ikke var afgørende for missionens overlevelse, de gav NASA uvurderlige observationer af InSights EDL - samtidig med at de begrænsede den pinefulde ventetid på nyheder om en vellykket landing. De var også i stand til at tage billeder i løbet af deres tid i rummet, den sidste var fra næsten 5, 000 miles (8, 000 kilometer) fra Mars, ligesom InSight nærmede sig Mars -atmosfæren.

"MarCO er en teknologisk demonstration og som en sekundær nyttelast på missionen, vores primære mål er ikke at skade den primære nyttelast, "sagde Brian Clement, MarCO ingeniør hos JPL. "At optræde som kommunikationsrelæet under EDL er et bevis på dette koncept." Nu hvor dette koncept er blevet bevist, Clement tilføjede, at fremtidige robotmissioner kan blive inspireret til at bruge cubesats på denne måde.

Går dybere under jorden

InSight er den ottende mission, der med succes lander på Mars, men det er ikke så interesseret i at studere planetens overflade eller atmosfære; den stationære lander er designet til at se dybt under jorden for at forstå, hvad dens indre er lavet af, og hvordan planeten udviklede sig til at være den kolde, tørt sted det er i dag. Ved at studere Mars 'udvikling, vi kan også lære lidt om, hvordan Jorden blev til - vores planet lever med tektonisk aktivitet, der løbende sletter beviser på vores planets fortid, der henviser til, at Mars ikke har tektonik og derfor er mere villig til at opgive sine hemmeligheder.

Nøglen til InSights mission er tre primære eksperimenter. I løbet af de kommende uger, missionskontrollører sender kommandoer til landeren for at bruge sin robotarm til at få fat i to instrumenter fra dens øverste dæk - det seismiske eksperiment for indvendig struktur, eller SEIS, eksperiment og pakke med varmestrøm og fysiske egenskaber, eller HP3, eksperiment. En gang i hånden, SEIS og HP3 sænkes på overfladen lige foran landeren.

Seismometeret vil forsøge at registrere ekstremt svage seismiske bølger, der rejser gennem planetens indre. Udløst af "skælv" og meteoritpåvirkninger, disse bølger kan bruges til at afsløre kompositionsændringer, når de hopper rundt inde i Mars. Aldrig før har vi skimtet Mars 'undergrund, men nu har vi en mission, der skal tage en 3-D "ultralyd" af dens indre, afslører nogle af Mars dybeste hemmeligheder, missionsforskere sagde.

Varmestrømningssonden vil langsomt bore sig ned under jorden til en dybde på op til 5 meter. Når den er under overfladen, sonden (passende tilnavnet "muldvarpen") vil måle, hvor meget varme der formerer sig gennem skorpen fra planetens kappe. Alle planeter frigiver langsomt varme, siden de dannedes, og varmemængden er direkte relateret til, hvad planeten er lavet af. Et mysterium omkring Mars indre fokuserer på den type asteroider, der tiltrådte for over 4 milliarder år siden for at danne massen af ​​den planet, vi ser i dag. Ifølge Suzanne Smrekar, InSights viceforstander, HP3 -sonden vil udfylde et vigtigt hul i vores forståelse af, hvordan Mars udviklede sig.

"Vi har alle disse modeller om planternes termiske udvikling, men vi har meget lidt mulighed for at validere dem, "forklarede hun." Det er super vigtigt at forstå alt, hvad der foregår med overfladen, og hvad der foregår med Mars 'indre nu. "

Ved at måle varmestrømmen på dette ene sted, argumenterede Smrekar, planetforskere kan ekstrapolere dette tal for resten af ​​planeten, endelig afsløre, hvad planetens primitive byggesten er.

Endelig, med lidt hjælp fra InSights indbyggede X-band radio, missionsforskere vil også kunne måle Mars '"wobble" - en måling, der supplerer videnskabelige undersøgelser af SEIS og HP3. De planlægger at sende radiosignaler fra det jordbaserede Deep Space Network (DSN), som bruges til at kommunikere med vores robotmissioner i hele solsystemet, og derefter måle Doppler-skiftet af det returnerede radiosignal i løbet af InSights toårige primære mission. Dette signal kan derefter bruges til at måle, hvor hurtigt landeren bevæger sig, i forhold til Jorden, og vil derfor afsløre, hvor meget hele planeten vingler om sin akse. Mængden af ​​planetarisk wobble vedrører størrelsen og sammensætningen af ​​Mars -kernen, endnu et stykke af Mars -puslespillet, som vi endnu ikke kender.

InSight kan være en ubevægelig lander (i modsætning til sin omskifrende sekshjulede fætter Curiosity), men det påvirker ikke omfanget af den videnskab, som missionen håber at opnå. En pæn undersøgelse, der kunne bruge landerens unikke dataindsamlingsmetoder, fokuserer på et atmosfærisk fænomen, der er meget almindeligt på den røde planet:støv djævle. Selvom det normalt er ret lille på Jorden, Martian støv djævle er konge, nogle gange stiger miles højt ind i atmosfæren - og de kan forårsage en del rumlen.

"Flere mennesker på vores videnskabsteam har foretaget en masse undersøgelser af støvdjævle i Mojave -ørkenen, "sagde Bruce Banerdt, InSight -hovedforsker ved JPL. Ved hjælp af et system af seismometre, vindsensorer og tryksensorer, holdet satte sig for at se, hvilket signal InSight kunne måle, hvis en støvdjævel fra Mars fejer gennem landerens landingssted.

"Vi kan faktisk se presset falde, det er som en mini-orkan, trykket i midten af ​​en støv djævel er meget lavt i forhold til det omgivende tryk, "Banerdt bemærkede." Så, som det går, selvom det ikke går lige over landeren, vi kan se en tryksignatur, og det tryk trækker lidt op i jorden, og seismometeret kan opdage den lille hældning af jorden, når djævelen går forbi. "

Med disse oplysninger i hånden, Banerdt er overbevist om, at de ikke kun vil kunne opdage disse støv djævle, når de hvirvler over InSight, de vil også kunne tyde deres størrelse og kørselsretning, samtidig med at man lærer om jordens elasticitet under seismometeret.

Nu hvor InSight er landet på Mars og endda returnerede sine første billeder af "parkeringspladsen" sletten, missionsforskere ser frem til Mars -mysterierne, de håber, at deres mission vil belyse. Og, hvem ved, vi lærer måske lidt om oprindelsen til vores egen planet undervejs.

Kan du gætte, hvad InSight står for? Indvendig efterforskning ved hjælp af seismiske undersøgelser, geodesi og varmetransport. Jep, lad os holde os til InSight kort.