Ke kedalaman Mars dengan termometer

Gagasan untuk merendam instrumen ilmiah lebih dalam ke Mars muncul lebih awal, tetapi perangkat ini masih sial. "Mars-96" dengan penetrator yang bisa terjun 5-6 meter, gagal terbang menjauh dari orbit Bumi. Mars Polar Lander dengan mini-probe serupa yang mampu menyelam setengah meter, memasuki atmosfer dan menghilang tanpa jejak. Pada 5 Mei, sebuah misi InSight baru akan menuju Mars, salah satu tujuannya adalah untuk merendam rekaman itu dengan sensor suhu hingga kedalaman 5 meter.


InSight di permukaan Mars, gambar NASA

Aparatur

Lihat InSight pada berbagai tahap penerbangan, selanjutnya foto dan gambar oleh NASA

Secara struktural, InSight didasarkan pada probe Phoenix yang berhasil, yang berhasil mendarat di Mars pada 2008. Perangkat ini terdiri dari tahap penerbangan, amplop aero dengan perlindungan termal, parasut dan probe itu sendiri. Berat kotor - 727 kg, yang mana probe itu sendiri berbobot 360 kg. Untuk menghemat berat dan uang, tidak hanya penggunaan kembali struktur yang sudah bekerja di Mars digunakan, tetapi juga solusi teknis yang cerdik - misalnya, tidak ada mesin pada tahap tipping, oleh karena itu, lubang dibuat di cangkang udara untuk knalpot mesin yang dipasang pada kerangka probe. Tidak ada tangki gas pendorong dalam sistem propulsi. Biasanya mereka memberikan tekanan bahan bakar konstan di saluran masuk mesin dan keteguhan karakteristik mereka. Pada InSight, dengan setiap detik pengoperasian engine, tekanan akan turun, dan sistem kontrol akan menghitung kembali dorongan engine yang memburuk.


Tahap migrasi

Langkah penerbangan 80 kg membawa panel surya, bintang dan sensor surya, serta antena. Panel surya tidak dapat berputar, oleh karena itu, pada bulan-bulan pertama penerbangan pesawat ruang angkasa, sementara itu tidak jauh dari Matahari, InSight akan mengambil posisi pada sudut itu, dan kemudian reorientasi sehingga panel menjadi tegak lurus terhadap sinar matahari. Menariknya, tidak seperti Curiosity, langkah tipping tidak akan distabilkan dengan berputar-putar, sebaliknya, sistem kontrol akan mempertahankan orientasi triaksial yang konstan. Langkah penerbangan akan diatur ulang sesaat sebelum memasuki atmosfer.


Cangkang udara

Shell udara terdiri dari perisai panas enam puluh dua kilogram dan bagian belakang dengan berat 110 kg. Secara struktural, itu adalah salinan cangkang udara dari probe Phoenix, dan solusi teknik, seperti setengah sudut kerucut pada 70 °, kembali ke Viking tahun 70-an abad ke-20. Sebagai perlindungan termal, bahan ablatif (penguapan) digunakan, yang digunakan pada semua perangkat Mars Amerika kecuali Curiosity. Ketebalan lapisan pelindung panas sedikit meningkat dibandingkan dengan Phoenix, karena InSight diperkirakan akan mendarat di badai debu Mars, dan perlindungan panas akan lebih terkoyak oleh pasir. Namun, transfer peluncuran dari 2016 hingga 2018 karena tidak tersedianya salah satu perangkat ilmiah telah menyebabkan fakta bahwa tingkat masuk ke atmosfer (dan beban pada perlindungan termal) akan lebih rendah daripada yang awal.


Parasut

Parasut umumnya mirip dengan Phoenix dan hanya berbeda dalam sling yang diperkuat untuk menahan beban meningkat sebesar 15%. Ini harus dibuka pada ketinggian 10,5 km dan kecepatan 1,7M.


InSight terlipat di bawah cangkang

Secara struktural, InSight sebagian besar didasarkan pada Phoenix, dan ini terlihat jelas - ia memiliki bingkai heksagonal yang sama, panel surya bundar yang sama dan tiga pendukung pendaratan lipat. Perbedaan terbesar adalah pada komputer on-board - Phoenix dibuat atas dasar Surveyor Mars yang dibatalkan, yang seharusnya dimulai pada tahun 2001, sehingga komputer di atasnya tetap pada teknologi tahun 90-an. Menurut informasi yang belum dikonfirmasi, RAD-750 modern diinstal pada InSight, berhasil bekerja pada Juno, MAVEN, GRAIL. Tetapi baterai lithium-ion pada InSight persis sama dengan di Phoenix, meskipun ada kemajuan di bidang ini selama sepuluh tahun terakhir.



Proses pendaratan InSight mirip dengan Phoenix (itu ada di video di atas). Pada ketinggian 5,5 km, radar pendaratan akan menyala, probe 1,1 km akan terlepas dari bagian atas selubung udara dengan parasut dan mulai turun pada 12 mesin yang beroperasi dalam mode berdenyut. Dekat ke permukaan, ia harus mengerem dan duduk dengan kecepatan tidak lebih dari 2,4 m / s. Penyangga pendaratan harus menahan kemiringan 16 ° dan batu hingga 40 cm pada saat yang sama.


Salah satu perangkat MarCO

Sangat menarik bahwa InSight tidak akan terbang ke Mars sendirian - bersama dengan itu akan pergi dua yang pertama dalam sejarah kubus antarplanet MarCO - "WALL-E" dan "EVA". Tugas mereka akan menjadi demonstrasi teknologi operasi cubsate di ruang angkasa - kedua perangkat harus menyampaikan telemetri InSight ke Bumi selama pendaratan.

Instrumen ilmiah

Onboard InSight, tiga instrumen ilmiah dipasang.



SEIS - Eksperimen Seismik untuk Struktur Interior adalah seismometer paling sensitif yang pernah dipasang pada wahana antariksa. Seismometer dikirim ke Mars sebelumnya, tetapi, misalnya, pada "Viking" yang ditolak, dan yang kedua ternyata praktis tidak berguna karena fakta bahwa itu berdiri di perangkat itu sendiri dan merekam hembusan angin dan getaran peralatan bukannya data yang berguna. Oleh karena itu, dalam kasus InSight, seismometer akan diturunkan ke permukaan dan ditutup dengan penutup khusus untuk melindungi dari gangguan akibat angin dan perubahan suhu.


Tutup SEIS Sectional

Elemen sensitif utama SEIS adalah dua jenis sensor yang terletak di dalam ruang vakum - tiga seismometer broadband dengan pendulum terbalik dilengkapi dengan tiga sensor yang merekam peristiwa periode pendek. Sensor utama dilengkapi dengan banyak sensor lain dan stasiun cuaca yang mirip dengan Curiosity, untuk menjelaskan dan menghilangkan gangguan meteorologis. Perangkat ini dikembangkan bersama oleh para ilmuwan dan insinyur dari AS, Prancis, Inggris dan Swiss dan menjadi sakit kepala utama misi - karena pelanggaran ketatnya, permulaan harus ditunda selama dua tahun. Tantangan terpisah adalah perlindungan perangkat yang sangat sensitif ini saat diluncurkan dari getaran kendaraan peluncuran.



HP ³ - Aliran Panas dan Sifat Fisik Probe pada dasarnya adalah pita lima meter dengan termometer untuk setiap 35 cm.Untuk dapat terjun ke Mars, "mol" khusus diciptakan yang bekerja berdasarkan prinsip mengemudi tumpukan - beban pada pegas tekan bagian bawah struktur, masukkan lebih dalam. Siklus akan memakan waktu 200 milidetik dan harus merendam mol dengan 0,1-1 mm. Setiap 50 cm mol akan berhenti selama tiga hari untuk mengukur konduktivitas termal pada kedalaman ini.


Tahi lalat dan selotip dengan sensor close-up

Selain itu, sebuah radiometer dipasang pada kerangka probe, yang akan mengukur suhu di permukaan. Data yang diperoleh akan memberikan ahli geologi informasi yang sangat berharga tentang sejarah Mars dan siklus hidup planet berbatu secara keseluruhan. Juga, profil suhu dapat membantu untuk mengetahui dengan tepat bagaimana Mars kehilangan medan magnetnya.


Tampilan atas dari frame InSight, antena ditandai dengan panah

BANGKIT - Eksperimen Rotasi dan Struktur Interior - percobaan ini dirancang untuk sangat akurat menentukan parameter rotasi Mars di sekitar sumbunya. Secara teknis, ini diimplementasikan melalui transponder dan dua antena yang mengirimkan sinyal ke Bumi. Antena diarahkan ke samping, karena ketika Bumi tidak tinggi di atas cakrawala, pengukurannya paling akurat. Mengetahui bagaimana Mars berotasi, apa presesi dan pematangan yang dialaminya, akan membantu mempelajari lebih lanjut tentang inti planet, apakah itu dalam keadaan cair atau padat.





Untuk mengatur ulang seismometer RISE dan termometer HP ³ dari bingkai ke permukaan Mars, diperlukan lengan manipulator khusus, yang secara struktural mirip dengan manipulator probe Mars Surveyor yang dibatalkan. Ada juga dua kamera di InSight - satu di manipulator, yang lain di bingkai, di mana dia bisa melihat perangkat yang terpasang di permukaan.

Mulai

Menurut rencana, awal harus dilakukan pada 5 Mei pukul 14:05 waktu Moskow. Roket Atlas V versi paling ringan 401 digunakan untuk meluncurkan probe.Pertama, tahap kedua dan probe harus masuk ke orbit rendah, dan, setelah berbelok, mesin tahap kedua akan menyala untuk kedua kalinya, dan InSight akan menuju Mars.


Skema Penarikan, Gambar ULA