Efter Mars-landingen. Hvad nu med InSight?

NASAs InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) lander berørte med succes på overfladen af ​​Mars den 26. november efter en uundgåelig 6-måneders rejse efterfulgt af en hårdtrækkende syv-timers nedstigning overvåget af videnskabsentusiaster over hele kloden. Men InSights sande mission er næppe begyndt; at tage Mars 'livsvigtige tegn og således give os mulighed for at lære mere om den røde planet end nogensinde før.

Et af de første billeder af Mars 'overflade sendt tilbage af InSight, men dens sande mission er en dybere

Mens InSight-løfteraketten har sendt nogle fantastiske billeder af Mars tilbage, er dens primære to-årige mission meget dybere end blot at undersøge overfladen på den røde planet. Den geofysiske lander vil undersøge Mars 'dybe indre for første gang. Dette inkluderer de seismiske forstyrrelser gennem planetens skorpe, mantel og kerne, der er blevet betegnet 'Marquakes'.

Dets håb om, at denne undersøgelse vil hjælpe med at forstå dannelsen af ​​klippeplaneterne i solsystemet såvel som stenet exoplanet uden for vores område af rummet.

Hvad fortæller Mars os, at Jorden ikke kunne?

Det første indlysende spørgsmål om studiet af Mars 'indre er hvorfor ville dette fortælle os mere om planetarisk dannelse og oprindelse, som en lignende undersøgelse udført på Jorden ville?

Mars geologiske struktur svarer til Jordens, men har draget fordel af mindre destruktive begivenheder

Svaret er, at Mars har været en mindre geologisk aktiv planet end Jorden har haft i vores solsystem. Manglende pladetektonik og destruktive begivenheder, såsom pladeduktion, betyder, at Mars har en mere fuldstændig oversigt over sin geologiske historie i sin kerne, kappe og skorpe.

Disse funktioner er kun til stede på Mars, fordi det er af tilstrækkelig størrelse til at have gennemgået intern opvarmning og differentiering, mekanismen, der adskiller disse lag, mens den er lille nok til ikke at have gennemgået begivenheder, der ødelægger tidligt bevis for disse processer.

NASA mistænker, at Mars kan være den perfekte kandidat til dette, en 'Goldilocks' planet.

InSight vil undersøge tykkelsen, tætheden og strukturen i Mars 'indre, ud over at måle, hvordan varme slipper ud fra de indre lag til overfladen, og således får et bredere billede af planetarisk udvikling for klippeplaneter.

Måling af Mars 'Vitals: Hvordan InSight vil udføre sin forskning

InSights 2,2-meter solcellepanel-array er med succes implementeret og ser ud til at samle nok sollys til at sikre fortsat drift. En lettelse for alle, der husker ESAs Rosetta-lander, der landede i en sådan position på kometen 67P / Churyumov – Gerasimenko, at det ikke var i stand til at samle nok solkraft til at fungere og dermed afslutte sin mission tidligt.

InSights landing site i forhold til tidligere Mars 'missioner

Den aktuelle opgave, som InSight-teamet står overfor, er at finde ud af, nøjagtigt, hvor det er landet. Holdet ved, at enheden vippes ved 4⁰, hvilket betyder, at der er en klippe under et af dets tre ben. Fra de første billeder, der er taget af et kamera på landerens robotarm, ser det ud til, at det er kommet et hul, et krater, der er fyldt med sand. Forskere vil forsøge at bruge diameteren af ​​kraterets kant, som er i syne af enhedens kamera, til at estimere dens dybde.

RISE: Måling af Mars 'reflekser

Holdet har en yderligere ressource til rådighed, som kan hjælpe dem med at finde InSights position. Rotations- og interiørstruktureksperimentet (RISE), der består af to lytteantenne, kan bruges til at lytte til signaler fra forbipasserende kredsløb for at konstatere landerens længdegrad og breddegrad.

Kunstnerens indtryk af RISE-antennerne, der vil 'lytte' til vuggen fra Mars 'North-Pole (NASA)

Når RISE udfører denne ekstra rolle, vil den også udføre sin primære funktion, nemlig at lytte til 'wobbles' i Mars 'nordpol, når solen skubber og trækker sin bane. Det gør dette ved at bruge doppler-shift og 'bundning' af lydbølger, der får lyden af ​​en nærende eller forsvindende sirene til at ændre tone.

Dette vil give forskere mulighed for at bestemme størrelsen, densiteten og sammensætningen af ​​planetens kerne. Det relevante spørgsmål er, om det er flydende eller fast jern.

Jordens magnetosfære beskytter planetens atmosfære mod solvind

En ting, især InSight vil være på udkig efter, er bevis for, at der en gang eksisterede en flydende kerne på Mars. At finde spor efter dette antyder, at Mars på et tidspunkt havde en magnetosfære som Jorden, der beskyttede den mod bombardementer af ladede partikler fra Solen, kendt som solvind.

Det er magnetosfæren på Jorden, der har forhindret planetens atmosfære i at blive strippet væk ved at lede disse partikler rundt om planeten og væk. Således giver bevis for en magnetosfære fra troværdighed til tanken om, at Mars engang har levet.

Det er mistænkt, at Mars 'mindre størrelse betød, at voldelig' snurring 'i sin kerne ophørte længe før Jordens vilje, hvilket således afsluttede beskyttelsen mod ladede partikler, som derefter ville være fri til at stribe planetens atmosfære.

HP³: At tage temperaturen på Mars

Heldigvis, selvom InSight gik glip af sin planlagte målingszone, er krateret barmhjertigt blottet for klipper, og dem, der er til stede, bør ikke udgøre en trussel mod instrumenter. På trods af dette er overfladen fast nok til at understøtte lander i en længere periode.

HP³ borer ned gennem Mars 'overflade for at bestemme, hvordan varme strømmer gennem planeten (NASA)

Det er ekstremt gode nyheder for InSights varmestrøm og fysiske egenskaber-sonde eller HP³, som skal være i stand til at bore ned og trænge godt ind i det løse materiale i krateret.

Temperatursonden, designet af et team fra Tyskland, Polen og USA, vil afdække, hvor meget varme der stadig strømmer fra planetens kerne til dens overflade ved at hule 5 meter dybt og trække med et bånd af temperatursensorer.

Ved at måle temperaturændringer vil sonden hjælpe med at bestemme, hvor effektiv en leder Mars 'indre er og derefter udlede, om den er lavet af de samme elementer som Jorden og månen, og hvor meget varme der i øjeblikket går fra det indre til planeten.

SEIS: At tage pulsen på Mars

NASA tester installationen af ​​SEIS via InSights robotarm.

Den næste opgave vil være at InSights robotarm implementerer Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) på Mars 'overflade. Dette skulle tage cirka tre måneder, derefter skal InSight være klar til at begynde at opdage forventede 12 til 100 Marsquake pr. År i løbet af sin to-årige mission.

SEIS vil måle frekvensen og størrelsen af ​​Marsquakes (NASA)

SEIS vil også overvåge bunker, der er foretaget af påvirkningen af ​​asteroider og forstyrrelser i Mars 'atmosfære og vejrforhold efter installationen.

Det gør dette ved at overvåge seismiske bølger, når de passerer gennem Mars. Dette vil også hjælpe forskere med at udvikle et billede af sammensætningen af ​​skorpen, mantelen og måske endda jordens kerne, da hastigheden, hvormed disse bølger rejser, fortæller os meget om det materiale, de rejser igennem.

Holdet vil overvåge resultaterne nøje, da astronomer mener, at områder 600 til 1200 miles fra landingsstedet kan have oplevet vulkaner for nylig for 1 til 10 millioner år siden. En ændring i seismiske bølger kunne indikere vulkanske skyttegrave, der blev lagt ned på det tidspunkt.

En dybere indsigt på Mars

Selvom spændingen omkring InSight's direkte landing og de første billeder, den har sendt tilbage, er forståelig og helt berettiget, bør det ikke undslippe os, at denne mission næppe er begyndt.

Det kan godt være den ottende sonde, vi har landet på overfladen af ​​den røde planet, men det vil være den første, der går så meget dybere end den overflade.

NASA har beskrevet InSights eksperimenter som 'at tage vitalerne' fra Mars. Selvom dette er en passende, hvis finurlig beskrivelse af målekvaliteter som temperatur og puls, bør det også minde os om, at vi behandler Mars lige så meget mere end en landingsplatform nu.

Vi undersøger dens historie, sammensætning og økosystem meget dybere end nogensinde før.