NASA InSight

Модуль NASA «InSight» раскрывает внутреннее строение Марса.

Изучение внутренних слоев планеты – коры, мантии и ядра – дает важные сведения о ее формировании и эволюции, а также позволяет выявить любую геомагнитную и тектоническую активность.

Сейсмические наблюдения серии марсотрясений, проведенные посадочным модулем NASA «InSight», впервые позволили приступить к картированию недр планеты, отличной от Земли. Полученные данные и выводы ученых представлены тремя исследованиями (раз, два, три) в журнале Science.

Наблюдения предоставляют важные ограничения на современную структуру Марса, а также являются ключом к улучшению нашего понимания того, как планета сформировалась миллиарды лет назад и эволюционировала во времени.

Изучение внутренних слоев планеты – коры, мантии и ядра – дает важные сведения о ее формировании и эволюции, а также позволяет выявить любую геомагнитную и тектоническую активность. Одним из методов исследования областей, находящихся глубоко под поверхностью, является фиксация и анализ волн от сейсмических событий, в случае с Землей – землетрясений. Они сыграли важную роль в изучении недр нашей планеты.

В начале 2019 года марсианский посадочный модуль NASA «InSight» начал фиксировать и собирать данные о марсотрясениях, включая несколько в подкорковом слое, которые напоминают тектонические события на Земле. Используя эти события, ученые смогли отобразить структуру марсианской коры в месте посадки, обнаружив доказательства ее многослойности с двумя или тремя границами раздела, а также оценить протяженность литосферы в 500 километров. Экстраполируя данные на всю планету, они показали, что средняя толщина коры Марса составляет от 24 до 72 километров и она обогащена выделяющими тепло радиоактивными элементами.

Продвинуться еще глубже планетологам позволили слабые сейсмические сигналы, отраженные от границы марсианского ядра и мантии. Согласно данным, Марс обладает относительно большим ядром ​с радиусом примерно 1830 километров, оно менее плотное, чем считалось ранее, и обогащено легкими элементами.

«Ядро начинается примерно на «полпути» между поверхностью и центром планеты. Это может говорить о том, что мантия Марса состоит только из одного скалистого слоя, а не из двух, как на Земле. Прямые сейсмические наблюдения на Марсе представляют собой большой шаг вперед в планетарной сейсмологии. В ближайшие годы по мере того, как будет фиксироваться больше марсотрясений, мы сможем уточнить модели Красной планеты и раскрыть еще больше тайн», – заключили участники исследования.

NASA починило аппарат на Марсе, заставив его ударить себя лопатой. Перед этим учёные несколько месяцев проводили тесты на Земле

Зонд посадочного аппарата NASA InSight застрял при бурении почвы Марса. Проблема решилась, когда специалисты агентства заставили аппарат ударить самого себя лопатой

Почва Марса оказалась более плотной, чем рассчитывали учёные, поэтому во время тестового бурения сверло застряло. После нескольких попыток его достать, в NASA применили творческий подход: заставили аппарат со всей силы ударить по сверлу встроенной лопаткой

Для агентства это был рискованный шаг: была вероятность повредить очень тонкое оборудование зонда, которое должно оценить геологию Марса. Поэтому учёные потратили несколько месяцев, чтобы воспроизвести все условия и проверить решение на Земле

Аппарат InSight на Марсе столкнулся с неожиданной проблемой

Ударный зонд Mole космического аппарата InSight, должен пробурить скважину глубиной 5 метров для исследования глубинных слоёв Марса. Но спустя всего 30 пройденных сантиметров бур перестал углубляться в грунт. Как выяснилось его сцепление со стенками скважины недостаточно сильное и он просто прыгал на месте. Сначала NASA попытались утрамбовать грунт возле скважины манипулятором.

Новый прием NASA с прижиманием зонда к стене скважины дал результат.

Только направление движения сваи оказалось противоположным. Вместо того чтобы погружаться в грунт Mole полез вверх!

Это совсем не входило в планы инженеров и ученых, и сейчас свая зависла в неопределенности. Если ее отпустить, то она упадет на поверхность Марса. Если ее продолжать удерживать, то ничего не изменится, а у InSight постоянно будет занят манипулятор. Если снова включить внутренний ударный механизм внутри сваи, то она снова двинется вверх и тоже упадет на грунт.

Эта, практически безвыходная ситуация стала развитием непростых отношений Марса и ударной сваи-зонда Mole. Сначала зонд уверенно прошел первые 35 см грунта, но потом остановился. Сначала думали, что наткнулся на камень, но проблема оказалась в технологии прохода через породу - свае нужно сильное трение о стенки скважины, чтобы внутренний ударный механизм смог забивать сваю глубже. Грунт оказался рыхлый, а марсианская гравитация слишком слабая чтобы дать свае нужный вес. Сначала проблему хотели решить при помощи ковша InSight, которым просто надавливали на грунт рядом со сваей чтобы грунт плотнее прижимался к Mole, но это не сработало. Затем решились на более радикальные меры - прижать ковшом сваю к стенке скважины. Это сработало - зонд прошел пару сантиметров вглубь. А теперь полез наверх!

Если свая всё-таки вывалится из скважины, техническая возможность схватить ее и погрузить в отверстие заново есть - у InSight на манипуляторе есть и захват, но подобные попытки чреваты повреждением шлейфа, который соединяет Mole и InSight. Тогда операция будет полностью провалена.

Другие приборы и инструменты InSight функционируют нормально.

Источник

"Лучше слушать в наушниках", - ученые впервые записали звуки ветра на Марсе

Космический аппарат InSight впервые записал «звуки Марса», похожие на шум ветра. В NASA объяснили, что «низкочастотный рокот» вызван порывами ветра, который дует с северо-запада на юго-восток со скоростью от 5 до 7 м/с.

«Срочно: люди никогда до этого момента не слышали звук ветра на Марсе! Лучше слушать в наушниках или с сабвуфером», — написал директор NASA Джим Брайденстайн.

InSight сделал новые фотографии, проверяя свои камеры

Аппарат InSight, севший на Марс 26 ноября, продолжает диагностику своих систем. Было произведено открытие кожуха камеры Instrument Context Camera (ICC), которая имеет эффект «рыбьего глаза». Она сняла пространство перед посадочной платформой. Заметно, что мелкие частицы пыли все же осели на объектив камеры при посадке.

Есть первая качественная картинка с Марса от InSight!

Cлева виден сейсмометр, в центре — захват, справа — роботизированный манипулятор.

Маленькие кубсаты MarCO выполнили миссию и прощаются с Марсом.

Этот снимок Марса с расстояния 7564 км сделал кубсат MarCO-B, который вместе с MarCO-A сопровождал миссию NASA InSight. Посадочная платформа благополучно села на Марс, а кубсаты, которые являются экспериментальной технологией для использования в межпланетной коммуникации, оперативно передавали телеметрию с InSight на Землю, в частности отправили первый снимок ландера через несколько минут после посадки, что беспрецедентно для марсианских миссий. Но MaRCO свою задачу выполнили, доказали, что кубсаты могут эффективно работать за пределами орбиты Земли. 

Кубсаты размером 36,6 см на 24,3 см и на 11,8 см не предназначались для сохранения на орбите Марса, поэтому пролетают мимо и выйдут на эллиптическую орбиту вокруг Солнца. Больше перед ним никаких задач не будет стоять – они отключатся после выработки ресурса электроники. Но маленькая миссия MarCO стала своеобразной вехой – она показала, что недорогие маленькие спутники тоже могут быть эффективными и стать верными сопровождающими больших миссий. На прощание MarCO-B отправил этот снимок Марса, пусть и с некоторыми помехами. 

Зонд InSight добрался до Марса: хроника приземления в прямом эфире

Сегодня, впервые за шесть лет, Марс увидит гостя с нашей планеты. Зонд NASA InSight попытается мягко сесть на поверхность Красной планеты, чтобы привести в действие свои научные приборы и заняться экспериментами, которые будут проводиться ближайшие несколько лет. А если повезет — дольше. Подробности работы зонда можно изучить здесь, а трансляция самого приземления будет идти в прямом эфире. Здесь мы будем собирать все, что происходит с зондом, включая обновления в реальном времени.

InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) не будет искать на Марсе жизнь. Однако, исследуя внутренности планеты — из чего она сделана, как наслаивается материал и сколько тепла через него проходит — он поможет ученым понять, насколько исходные материалы планеты позволяют поддерживать жизнь.

Измеряя внутреннюю температуру Марса с помощью зонда под названием Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), InSight может помочь объяснить, как тепло формирует поверхность планеты, делая ее более или менее пригодной для проживания с течением времени.

Радиоэксперимент RISE (Rotation and Structure Experiment) поможет ученым InSight измерить колебания Марса. В сочетании с данными о слоях и теплоте планеты, эти выводы позволят понять, как Марс потерял свое магнитное поле.

Сейсмометр (SEIS), поможет понять, как землетрясения — которые могут быть вызваны не только тектоническими действиями — проходят через Марс.

Колебание Марса, тектоническая активность и тепловой поток — эти три пункта помогут нам узнать, почему наш планетарный сосед не стал таким, как наша планета, хотя имел все шансы.

Прямая трансляция NASA:

В NASA готовятся пережить «шесть минут ужаса». Космический аппарат «Инсайт» скоро сядет на Марс!

26 ноября готовится совершить посадку на Марс американский космический аппарат «Инсайт» (InSight), стартовавший с Земли 5 мая. Ученые особенно внимательно относятся к этому этапу миссии, учитывая неудачную посадку европейского модуля «Скиапарелли», который разбился в 2016 году.

У NASA в этом отношении самый успешный опыт в истории освоения космоса: с 1999 года американцы успешно посадили на Марс четыре марсохода, два из которых — «Оппортьюнити» и «Кьюриосити» — работают и сейчас. При этом посадку «Кьюриосити» называют «семью минутами ужаса»: аппарату пришлось совершить множество сложных действий в короткий промежуток времени без поддержки с Земли.

В случае с «Инсайтом» это будут «шесть минут ужаса» — именно столько времени потребуется на посадку. Аппарат массой 350 килограммов войдет в атмосферу Марса под углом в 12 градусов на скорости чуть меньше 20 тысяч километров в час. За первые две минуты ее предстоит снизить больше, чем в 10 раз — до полутора тысяч километров в час. За это время теплозащитные панели аппарата разогреются до тысячи градусов по Цельсию.

На высоте около 16 километров у аппарата должен раскрыться парашют. Одновременно будет отброшен защитный экран «Инсайта». Десять секунд спустя аппарат выпустит посадочные опоры, еще через минуту с помощью радиолокационных сигналов он начнет фиксировать собственное положение в пространстве и скорость снижения.

На высоте чуть больше полутора километров «Инсайт» избавится от парашюта. Включатся 12 двигателей, с помощью которых скорость аппарата будет замедляться вплоть до самой посадки. В момент соприкосновения с поверхностью важно, чтобы двигатели немедленно выключились: в противном случае аппарат перевернется. Через десять минут «Инсайт» должен послать сообщение о том, что с ним все благополучно. Место посадки — нагорье Элизиум недалеко от марсианского экватора. Сейчас на планете сезон пыльных бурь, которые могут осложнить посадку, но в NASA уверяют, что аппарат готов и к таким условиям.

Чем займется «Инсайт» на Марсе? От двух недель до трех месяцев уйдет на то, чтобы модуль подготовил оборудование для проведения исследований и решения научных задач. Благодаря радиолокационным приборам, установленным на аппарате, ученые получат информацию о местонахождении «Инсайта» с точностью до нескольких сантиметров — и это само по себе часть научной программы. Всего миссия рассчитана на 720 дней.

На аппарате установлен сейсмограф, с помощью которого ученые рассчитывают изучить толчки под поверхностью планеты и отделить собственно «марсотрясения» от толчков, возникающих из-за падения метеоритов. В атмосфере Марса, более разреженной по сравнению с земной, крупные метеориты не сгорают.

Ключевая задача миссии — пробурить скважину глубиной около пяти метров. Так глубоко под поверхность планеты космические аппараты пока не проникали. Ученые планируют изучить, как под поверхностью Марса распространяется тепло, и исследовать устройство его коры, мантии и ядра. Возможно, в ходе миссии удастся обнаружить скопления жидкой воды под поверхностным слоем — хотя в этом ученые не уверены.