Марсианский посадочный модуль НАСА InSight запускается для исследования глубин Красной планеты

БАЗА ВВС ВАНДЕНБЕРГ, Калифорния. Последний исследователь Марса НАСА направляется к Красной планете.





Агентство Посадочный модуль InSight Mars взлетел сегодня (5 мая) на ракете United Launch Alliance Atlas V, взлетел с площадки здесь в 7:05 утра по восточному времени (11:05 по Гринвичу, 4:05 по местному калифорнийскому времени) и исчез в густом предрассветном тумане несколько мгновений спустя.

«Это большой день. Мы возвращаемся на Марс », - сказал после запуска новый администратор НАСА Джим Бриденстайн, возглавивший агентство в прошлом месяце. «Это необычная миссия с множеством нововведений». [Фотографии для запуска: см. 'Взлет к Марсу' НАСА]

InSight - это первая межпланетная миссия, когда-либо запущенная с Западного побережья, и первый надводный корабль НАСА на Марсе, который поднялся в воздух после того, как марсоход Curiosity отправился в дальний космос в ноябре 2011 года.



НАСА

Миссия НАСА по внутреннему исследованию Марса с использованием сейсмических исследований (InSight) стартует на ракете Atlas V с базы ВВС Ванденберг в Калифорнии 5 мая 2018 года.(Изображение предоставлено Беном Смегельски / НАСА)

Если все пойдет по плану, InSight достигнет пункта назначения менее чем за семь месяцев, приземлившись 26 ноября на красивой плоской равнине к северу от марсианского экватора. После серии проверок стационарный посадочный модуль начнет миссию, не похожую ни на одну из когда-либо предпринятых в анналах исследования планет.



InSight «исследует внутреннюю часть другой планеты земного типа, давая нам представление о размере ядра, мантии, коры - и нашей способности затем сравнивать это с Землей», - сказал главный научный сотрудник НАСА Джим Грин во время предзапуска новостей. конференция в четверг (3 мая). «Для нас принципиально важно понять происхождение нашей солнечной системы и то, как она стала такой, какой она есть сегодня».

Два спутника размером с портфель также совершили поездку во время утреннего запуска и отправятся на Марс в попытке стать первым в истории межпланетным «кубесатом». Зонд также несет чип с 2,4 миллионами имен космических фанатов, в том числе капитан 'Звездный путь' Кирк Уильям Шатнер , которые подписались, чтобы отправить свои имена на Марс.

Измерение показателей жизнедеятельности Марса

Представители НАСА сравнили InSight - чье название сокращенно от «Внутренние исследования с использованием сейсмических исследований, геодезии и переноса тепла» - с врачом, проводящим давно назревший осмотр. [ Марсианский посадочный модуль НАСА InSight: 10 диких фактов ]



Например, посадочный модуль на солнечной энергии будет измерять температуру Марса с помощью теплового зонда, который ударяется о себе примерно на 4,9 метра под красной землей. InSight будет отслеживать пульс планеты, обнаруживая вибрации, вызванные «маршевками», ударами метеоритов и другими событиями, с помощью сверхточного сейсмометра, называемого «Сейсмический эксперимент для внутренней структуры» (SEIS).

«Сверхточность» - это не преувеличение: SEIS будет способна обнаруживать вибрации, меньшие, чем атом водорода, заявили члены команды миссии. Поэтому инструмент должен быть заключен в вакуумную камеру, чтобы его наблюдения не были затоплены окружающим шумом.

Художник

Художественная иллюстрация спускаемого аппарата НАСА InSight на Марсе. Запуск InSight запланирован на 5 мая 2018 года.(Изображение предоставлено NASA / JPL-Caltech)

InSight разместит SEIS прямо на земле с помощью роботизированной руки посадочного модуля, а затем поместит экран над SEIS, чтобы блокировать ветер и смягчать колебания температуры. Это еще одно первое, чего будет достигнута эта миссия: другие марсианские роботы обычно держали свое научное оборудование под рукой, и ни один из них не развернул инструмент, используя свои руки таким образом.

«Это мероприятие впервые, поэтому мы всегда обеспокоены этим», - сказал guesswhozoo.com Чак Скотт, менеджер полетной системы InSight в Лаборатории реактивного движения (JPL) НАСА в Пасадене, штат Калифорния.

Но команда InSight провела «огромное количество испытаний» здесь, на Земле, чтобы подготовиться к этапному развертыванию, добавил Скотт, поэтому команда не слишком обеспокоена.

SEIS и тепловой зонд, известный как пакет теплового потока и физических свойств (HP3), являются основными научными инструментами InSight. Но миссия проведет еще один эксперимент с использованием средств связи спускаемого аппарата.

Художник

Художественная иллюстрация инструмента InSight Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) на поверхности Красной планеты.(Изображение предоставлено NASA TV / JPL-Caltech)

Во время этого исследования, известного как эксперимент с вращением и внутренней структурой (RISE), ученые будут точно отслеживать местоположение InSight - с точностью до 1 фута (0,3 м). Эта работа позволит членам команды обнаруживать крошечные колебания оси вращения Марса, что должно раскрыть ключевые идеи о ядре планеты, включая ее размер.

Анализ данных HP3 и SEIS также прольет свет на Интерьер Марса , включая толщину земной коры, а также структуру и динамику мантии Марса. Взятые вместе, эта информация поможет исследователям лучше понять, как формируются и развиваются каменистые планеты, - сказали члены команды миссии.

Мы не можем искать такую ​​информацию на нашей собственной планете, потому что беспокойные внутренности Земли стерли свидетельства того, что произошло давным-давно. По словам главного исследователя InSight Брюса Банердта из JPL, давно умершая Луна сохраняет такие доказательства, но наш естественный спутник настолько меньше Земли, что процессы, происходившие внутри каждого мира в древнем прошлом, очень разные. [ InSight в картинках: миссия НАСА по исследованию ядра Марса ]

«Итак, Марс - это своего рода уникальная возможность. Мы называем это планетой Златовласки - она ​​не слишком большая, она не слишком маленькая, это как раз то, что нужно », - сказал Банердт во время пресс-конференции в четверг.

«На самом деле она претерпела процессы планетарной дифференциации, которые претерпела Земля», - добавил он. «Но, может быть, примерно через 20 [миллионов] или 50 миллионов лет после того, как он был сформирован, это просто прекратилось. У нас много геологических процессов на поверхности, но все эти отпечатки тех ранних процессов все еще сохраняются в глубинах. Итак, вот почему мы хотим измерить основные параметры глубинных глубин ».

Данные миссии также могут стать благом для будущего. человеческие исследования на Марсе - сказал Грин. «Насколько Марс подвержен землетрясениям? Это фундаментальная информация, которую нам нужно знать, когда люди исследуют Марс, - сказал он. [Как будет работать человеческая база на Марсе? Видение НАСА в изображениях]

Данные HP3 могут также выявить разницу температур, которую люди могут использовать для обогрева среды обитания, добавил Грин.

«Эта миссия делает так много фундаментальных вещей не только в планетологии, но и в исследованиях человека», - сказал он.

Двухлетняя отсрочка

Изначально запуск InSight должен был состояться в марте 2016 года. Перед этой датой НАСА и команда миссии решили начать запуск отсюда, на побережье центральной Калифорнии, а не с обычного места для межпланетных миссий, станции ВВС на мысе Канаверал во Флориде.

Запуск с восточного побережья дает явное преимущество для таких миссий: ракеты получают дополнительный толчок от вращения Земли, которое происходит в «правильном» направлении. Но в начале 2016 года прогнозировалось, что мыс Канаверал будет довольно загруженным, и команда InSight хотела избежать заторов. Итак, они выбрали Ванденберга. И InSight достаточно легкий, а Atlas V достаточно мощный, чтобы преодолеть проблему вращения Земли, сказали члены команды миссии.

Решение о старте осталось в силе даже после того, как InSight не смог попасть в исходное окно. В конце 2015 года команда миссии обнаружила крошечную утечку в вакуумной камере SEIS - настолько крошечную, что потребуется 50 лет, чтобы снизить давление в автомобильной шине на 1 фунт на квадратный дюйм, сказал Банердт.

Но потребность SEIS в точности настолько велика, что команде пришлось устранить утечку. И они не могли сделать это должным образом до окончания окна запуска 2016 года, поэтому запуск InSight был отложен более чем на два года. (Марс и Земля подходят для межпланетных миссий только раз в 26 месяцев.)

В 2016 году представители НАСА заявили, что исправление и задержка добавили к стоимости миссии 154 миллиона долларов. В настоящее время инвестиции США в миссию составляют 814 миллионов долларов, из которых около 163 миллионов долларов идут на услуги по запуску, по словам представителей НАСА.

Франция и Германия выделили дополнительно 180 миллионов долларов, в основном на развитие SEIS и HP3. Французское космическое агентство CNES предоставило SEIS для миссии, а немецкое космическое агентство DLR построило HP3.

НАСА и Лаборатория реактивного движения вложили еще 18,5 миллиона долларов за эти два кубсата. Дуэт официально известен как MarCO-A и MarCO-B (MarCO - сокращение от Mars Cube One), но их разработчики окрестили Валл-И и Ева . Это связано с тем, что в силовой установке кубесатов используется сжатый газ R236FA, который используется в качестве топлива во многих огнетушителях, а в фильме 2008 года «Валл-И» одноименный робот-уплотнитель мусора, как известно, использовал огнетушитель для масштабирования космоса. (Ева была подругой Валл-И в фильме.)

Валл-И и Еве (кубесатам) поручено демонстрационное задание: показать, что кубесаты, которые до сих пор застряли рядом с Землей, могут путешествовать на другие планеты. План предусматривает, что два крошечных спутника должны пролететь мимо Марса, когда InSight прибудет для выполнения решающей последовательности входа, спуска и посадки (EDL). Валл-И и Ева попытаются передать данные EDL с посадочного модуля обратно на контроллеры здесь, на Земле, но для InSight не будет катастрофой, если кубесаты не справятся с этим. Марсианский орбитальный аппарат НАСА все равно выполнит ретрансляцию. [Последние фотографии с марсианского разведывательного орбитального аппарата НАСА]

Члены команды MarCO оценят состояние Валл-И и Евы в течение нескольких недель после пролета Марса, и это будет концом миссии кубесатов.

InSight, конечно же, с этого момента только начинается; Основная научная миссия посадочного модуля рассчитана на 24 ноября 2020 года.

Марс по-прежнему тяжелый

Основной корпус 790-фунтового. (358 кг) InSight в значительной степени основан на спускаемом аппарате НАСА Phoenix, который приземлился недалеко от северного полюса Марса в мае 2008 года (и вскоре после этого обнаружил водяной лед прямо под поверхностью). InSight также будет использовать технику посадки Phoenix, полагаясь на парашюты и запуск двигателя, чтобы замедлить себя достаточно для мягкого и безопасного приземления на Красной планете (в отличие от гораздо более тяжелого Curiosity, который также использовал парашюты, но был опущен на поверхность на тросах с помощью 'небесный кран' с ракетным двигателем).

А авионика и другая электроника InSight позаимствованы у орбитального аппарата Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN), который кружит над Красной планетой с сентября 2014 года.

Использование такого традиционного оборудования - способ сэкономить деньги и снизить риски. И миссии на Марс по-прежнему сопряжены с риском, несмотря на продолжительный успех, достигнутый НАСА на Красной планете в последнее время. Эта активная серия из шести миссий безопасного прибытия осуществляется с орбитального аппарата Mars Odyssey, который достиг Красной планеты в октябре 2001 года посредством орбитального вывода MAVEN.

«Марс сложен», - сказал Тим Линн, заместитель руководителя программы InSight и менеджер EDL в аэрокосмической компании Lockheed Martin, которая построила космический корабль для НАСА.

«Это одна из самых изящных вещей, которые мы делаем, но это все еще очень сложно», - сказала Линн guesswhozoo.com.

Следуйте за Майком Уоллом в Twitter @michaeldwall а также Google+ . Подписывайтесь на нас @Spacedotcom , Facebook или Google+ . Первоначально опубликовано guesswhozoo.com .