InSight-ingeniører har lavet en Mars-klippehave

NASAs InSight-lander skal indstille sit første videnskabelige instrument på Mars i de kommende dage. Men ingeniører her på Jorden så det allerede ske - i sidste uge.

Ligesom NASAs Curiosity rover, InSight har en fuldskala arbejdsmodel på agenturets Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien. Denne søsterlander, det passende navn ForeSight, lader holdet teste alle operationer, før de finder sted på Mars.

For at øve sig på, hvordan InSight vil placere sine instrumenter, JPL-ingeniører byggede en Mars-klippehave efter billeder fra rumfartøjets kameraer. Holdet rakede, skovlede og klappede ned af et leje af knust granat beregnet til at simulere marssand. De kalder formgivningen af ​​dette gruslignende materiale "Marsforming".

Et fire-tommer (10-centimeter) lag granat blev tilføjet til laboratorierummet for at matche højden og hældningen af ​​overfladen foran InSight. Ved at iføre sig augmented-reality-headsets kunne teamet projicere digitale terrænmodeller af landingsstedet på testlejet, kontrollere, om de havde brug for at øse mere grus ind i rummet eller glatte det ud. Træblokke markerede omkredsen af ​​de områder, hvor landerens seismometer og varmestrømssonde kunne placeres; præcisionskameraer i laboratoriet blev brugt til at måle hver funktion, de havde til hensigt at replikere. Det tog omkring fire timer at efterligne hver detalje, ned til småsten eller sten større end en tomme (2 centimeter).

Større sten giver forskellige udfordringer, både til landeren og de instrumenter, den vil placere på planetens overflade. Holdet skal sørge for, at de elektriske ledninger, der forbinder instrumenterne til rumfartøjet, ikke fanger eller slider mod en skarp sten. Heldigvis, et sammensat billede af arbejdsområdet udgivet i sidste uge afslørede, at området var glat og stort set stenfrit, gør arbejdet lettere end forventet.

"Det er fantastisk for den videnskab, vi ønsker at lave, " sagde JPLs Marleen Sundgaard, hvem der vejleder testbed-arbejdet. "Det er den flade parkeringsplads, som landingsholdet lovede os. Du beregner sandsynligheden for sten i området og håber, at oddsene er til din fordel."

Oddsene har været meget i favør for InSight. "Overalt omkring os, der er sten, der blev kastet ud fra kratere i nærheden. Disse kan affyres miles på tværs af landskabet, afhængig af slagstørrelsen, " sagde Nate Williams, en JPL post-doc forsker, der arbejder med missionen. "Heldigvis, der er bare ikke mange sten lige foran os."

Omkring 70 fod (21 meter) fra landeren ligger et felt af små kampesten, der ville have gjort Marsforming hårdere, sagde Williams. Han lånte sin geologs øje til arbejdet, udvælgelse af stenprøver til testlejet, der matchede størrelsen, form og placering af dem i nærheden af ​​InSight.

Ved at tage Microsoft HoloLens-headset på, holdet kunne se en glødende rød Mars-overflade med blå konturlinjer modelleret på det faktiske terræn foran InSight på Mars. Dette var en ny brug af HoloLens til JPL, sagde Parker Abercrombie fra Ops Lab, JPL-gruppen, der leverer denne digitale modellering. I de sidste mange år, forskere med NASAs Curiosity-rover har brugt HoloLens sammen med tilpasset software kaldet OnSight. Det lader dem "gå" på Mars og træffe beslutninger om, hvad de skal studere næste gang.

Hver smule ekstra realisme i laboratoriet skaber en mere pålidelig test. Holdet brugte den sidste weekend på at kommandere hver bevægelse af ForeSights robotarm, sikre, at instrumenttjorene forblev fri af sten. Mandag morgen, de havde bekræftet videnskabsholdets foretrukne placeringer:omkring 5,4 fod (1,6 meter) direkte foran landeren til seismometeret. Varmestrømssonden placeres nogenlunde i samme afstand fra landeren, men omkring 4 fod (1,2 meter) til venstre for seismometeret.

Kommandoerne til at nedsætte InSights seismometer sendes til Mars i dag. Om få dage, Sundgaard og hendes team vil vente på at se de første billeder af deres arbejde genskabt robotiseret på den røde planet.