Аппарат НАСА InSight развернул свой первый прибор на поверхности Марса. 19 декабря стационарный спускаемый аппарат использовал свою роботизированную руку для развертывания сейсмического эксперимента для определения внутренней структуры, отмечая первый раз, когда сейсмометр был установлен на поверхности другой планеты. Это важная веха для миссии, и она значительно опережает график.
InSight приземлился на Марсе в Elysium Planitia 26 ноября. С тех пор он проверяет свое непосредственное окружение с помощью своих камер, чтобы найти идеальное место для развертывания сейсмометра и его другого развертываемого инструмента, HP3 (пакет теплового потока и физических свойств). Планировщики миссий выделили несколько недель для выбора площадки прибора, так что это намного раньше графика.
«График действий InSight на Марсе оказался лучше, чем мы надеялись», - сказал руководитель проекта InSight Том Хоффман, который работает в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, штат Калифорния. «Безопасное расположение сейсмометра на земле - это потрясающий рождественский подарок».
Наряду с мучительным спуском и посадкой InSight, размещение инструментов является следующим важным шагом. Чтобы понять это правильно, команда инженеров использовала уникальную испытательную площадку здесь, на Земле, в JPL. Они построили испытательный стенд в качестве макета местоположения InSight на Марсе и практиковали установку сейсмометра вместе с близнецом InSight, ForeSight.
Предварительное тестирование размещения инструментов здесь, на Земле, перед подачей команд в InSight было крайне важно. Команда создала то, что они называют марсианским садом камней, сгребая и выкапывая гравийный материал в точную копию места посадки InSight. Команда назвала это Marsforming.
Инженеры использовали некоторые сложные технологии, чтобы получить все прямо на испытательном стенде. Используя наушники дополненной реальности, команда проектировала Цифровые модели местности (DTM) на испытательный стенд, и точные камеры измеряли каждую функцию, которую они копировали. На создание испытательного стенда у них ушло четыре часа, вплоть до деталей размером более половины дюйма.
Стенд также содержит полнофункциональную рабочую модель платформы InSight, которая называется ForeSight. После воссоздания условий реального спускаемого аппарата на Марсе на испытательном стенде инженеры практиковали установку сейсмометра с роботизированной рукой Foresight. Инженеры говорят, что им повезло, что место приземления InSight было хорошим и ровным, без больших камней, которые могли повредить провода, соединяющие инструменты с посадочным аппаратом.
«Это плоская стоянка, которую нам обещала десантная команда». - Марлин Сундгаард, JPL.
«Это здорово для науки, которой мы хотим заниматься», - сказала Марлин Сундгор из JPL, которая руководит работой на испытательном стенде. «Это плоская стоянка, которую нам обещала десантная команда. Вы рассчитываете вероятность появления камней в этом районе и надеетесь, что шансы в вашу пользу.
«Вокруг нас есть камни, которые были выброшены из близлежащих кратеров. Их можно запустить за несколько миль по всему ландшафту, в зависимости от величины удара », - сказал Нейт Уильямс, постдокторский исследователь JPL, работающий с миссией. «К счастью, прямо перед нами не так много камней».
Команда провела несколько дней, практикуя установку инструментов на испытательном стенде. Надев гарнитуру Microsoft HoloLens, команда увидела светящуюся красную марсианскую поверхность с синими контурными линиями цифровой модели местности от фактической местности перед InSight на Марсе. Это не первый случай, когда НАСА использует HoloLens для операций с судами. В течение последних нескольких лет ученые с марсохода Curiosity НАСА использовали HoloLens в сочетании с пользовательским программным обеспечением OnSight. Это позволяет им «гулять» по Марсу и принимать решения о том, чему учиться дальше.
Утром в понедельник, 17 декабря, команда инженеров в альпинарии была довольна, что может получить SEIS именно там, где этого хотела научная команда. Они отрабатывали все движения для рукоятки для размещения инструмента и были уверены, что смогут разместить инструмент, не допуская привязанности инструмента к камням. Они также подтвердили, что датчик теплового потока может быть установлен в нужном месте, примерно в 1,2 метрах (4 фута) слева от сейсмометра.
Во вторник, 18 декабря, были даны команды Insight для размещения SEIS на поверхности Марса. 19 декабря компания InSight использовала свою роботизированную руку, чтобы разместить SEIS в выбранном месте на расстоянии 1 636 метров или 5,367 футов. Это самое дальнее, что может достичь рука.
По словам команды InSight, размещение SEIS имеет решающее значение для успеха миссии. У InSight есть и другие инструменты, но неудачное размещение значительно затруднило бы миссию. Еще предстоит проделать определенную работу для выравнивания сейсмометра. Он сидит на земле, наклоненной примерно на 2 или 3 градуса. После выравнивания данные должны начать поступать.
Ученым и инженерам понадобится еще несколько недель после размещения прибора, чтобы убедиться, что данные максимально четкие. Им, возможно, потребуется отрегулировать привязь SEIS, чтобы минимизировать шум, и в начале января они разместят тепловое и ветровое покрытие над сейсмометром. В конце января команда InSight планирует разместить пакет «Поток тепла и физические свойства».
«Наличие сейсмометра на земле - это все равно, что подносить телефон к уху», - Филипп Логнонне, главный исследователь SEIS из Парижского института физической культуры (IPGP) и Парижского университета Дидро.
SEIS даст нам заглянуть внутрь Марса. Прибор будет прослушивать землетрясения и анализировать сейсмические волны, проходящие через планету. Данные нарисуют картину внутренней структуры. «Наличие сейсмометра на земле - это все равно, что подносить телефон к уху», - сказал Филипп Логнонне, главный исследователь SEIS из Парижского института физической культуры (IPGP) и Парижского университета Дидро. «Мы очень рады, что теперь мы в лучшем положении для прослушивания всех сейсмических волн из-под поверхности Марса и из его глубины».
С SEIS на месте и готовым приступить к работе, а также с выбранной площадкой для HP3, InSight успешно продвигается к своим научным целям. Еще один эксперимент, RISE (эксперимент с вращением и внутренней структурой) уже ведется. RISE не использует развертываемый инструмент. Это радио-научный эксперимент, в котором используется радиоприемник X-диапазона для обеспечения точных измерений вращения планет. Данные из RISE будут объединены с данными других марсианских кораблей и орбитальных аппаратов для расчета размеров и плотности ядра и мантии Марса.
Запланированная продолжительность миссии InSight составляет 709 золей или 728 дней. Как только миссия будет завершена, мы получим гораздо более подробные знания о глубине Марса. Надеюсь, мы также узнаем много нового о том, как образовались другие каменистые планеты.
- Пресс-релиз НАСА: InSight НАСА ставит первый инструмент на Марс
- Пресс-релиз НАСА: инженеры InSight создали марсианский сад камней
- Пресс-релиз НАСА: Программное обеспечение для виртуальной реальности Mars получает награду НАСА
- НАСА: миссия Mars InSight
