הנחתת של InSight של נאס"א הציבה סוף סוף את בדיקת החום שלה על פני מאדים. חבילת זרימת החום והתכונות הגופניות (HP3) נפרס ב- 12 בפברואר, כמטר אחד מ- SEIS, Seismometer הנחתים. בקרוב זה יתחיל לפלס את דרכו באדמת מאדים.
אם אתה מתחיל להתרגל למעשים כאלה, זכור כמה דברים.
הנחתת נמצאת על מאדים, כוכב לכת שנמצא במרחק של יותר מ 50 מיליון קילומטרים משם, ולוקח לו 6 חודשים לנסוע אליו. כשהיה שם, הנחתת נאלצה לעבור תהליך נחיתה מסוכן רק כדי להגיע על פני השטח שלמים. אתר הנחיתה נבחר בקפידה, וכדי שהנחתה הנייחת הזו תעשה את שלו, היא צריכה לתקוע את הנחיתה שלו.
ואז מגיע החלק הקשה.
"תוך מספר ימים, סוף סוף נפרוס את הקרקע באמצעות חלק מהכלי שנקרא שומה."
טילמן ספון, חוקר ראשי HP3, מרכז תעופה וחלל גרמני.
התובנה נאלצה לבחון בזהירות את סביבתה ולהחליט על המקום המושלם להציב את מכשיריה. לאחר שבועות של בדיקה, היא בחרה במקום המדויק הזה עבור HP3. ואז מגיע בדיקת החום, שהיא הישג של הנדסה בפני עצמה.
"הדבר הזה שוקל פחות מזוג נעליים, משתמש בפחות כוח מאשר נתב Wi-Fi וצריך לחפור לפחות 3 מטר בכוכב אחר", אמר הדסון. "נדרש כל כך הרבה עבודה כדי להשיג גרסה שיכולה לגרום לעשרות אלפי מכות פטיש מבלי לקרוע את עצמה; חלק מהגרסאות המוקדמות נכשלו לפני שהמשיכו לגובה 5 מטר, אך הגרסה ששלחנו למאדים הוכיחה שוב ושוב את החוסן שלה. "
כל מטרת המאמץ הזה היא ללמוד על המבנה הפנימי של מאדים. חבילת בדיקת החום ותכונות גופניות תמדוד את כמות החום שיוצאת ממרכז מאדים. לשם כך עליו לפלס את דרכו לכוכב הלכת.
"הבדיקה שלנו נועדה למדוד חום שמגיע מבפנים של מאדים," אמר סגן סמקרקר, סגן סמקרקר, ממעבדת הנעה סילונית של נאס"א בפסדינה בקליפורניה. "זו הסיבה שאנחנו רוצים לקבל את זה מתחת לפני הקרקע. שינויי טמפרטורה על פני השטח, הן מהעונות והן ממעגל הלילה, עלולים להוסיף 'רעש' לנתונים שלנו. "
HP3 צריכה להגיע לפחות 3 מטרים מתחת לפני השטח כדי לבצע את עבודתה, אך באופן אידיאלי היא תגיע לסימון 5 מטרים, העומק המרבי שלה. החלק של הגשש שעושה את החדירה נקרא החפרפרת, שאורכה 40 ס"מ. השומה תיפסק כל 50 ס"מ (19 אינץ ') ותמדוד את המוליכות התרמית של האדמה. אבל זה צריך לחכות ליומיים להתקרר לפני המדידה, כי הפטיש יוצר חיכוך שמחמם את האדמה. החום הזה יכניס נתונים לרעש.
לאחר הקריאה, בדיקת החום מחוממת ואז נלקחות קריאות נוספות לבדיקת המוליכות התרמית. ואז כל התהליך חוזר על עצמו. בקצב זה, זה יכול לקחת שבועיים להגיע לעומק של 3 מטרים.
אם הגשש נתקל בסלע לפני שהוא מגיע לגובה של 3 מטרים, אז כל פרופיל המשימה משתנה. אם גובהו יותר מ -3 מטרים, ייקח שנה לסנן רעשים מתוך קריאות מוליכות החום, מכיוון שהגישה לא תהיה מבודדת מספיק מטמפרטורות פני השטח. זו הסיבה שנשמרה בקפידה כה רבה לבחירת מקום לגשש.
"בחרנו באתר הנחיתה האידיאלי, כמעט ללא סלעים לפני השטח", אמר טרוי הדסון, JPL, מדען ומהנדס שעזר בתכנון HP3. "זה נותן לנו סיבה להאמין שאין הרבה סלעים גדולים מתחת לפני השטח. אבל עלינו לחכות ולראות מה ניתקל במחתרת. "
נחתים אחרים חפרו לפני השטח של מאדים, אך HP3 של InSight תעלה על כולם. הנחתת הוויקינגית 1 של NASA גרפה 22 ס"מ (8.6 אינץ ') למטה. הנחתת של הפניקס, בן דוד של אינסייט, גרף 18 ס"מ (7 אינץ ') למטה.
"אנו מצפים לשבור כמה שיאים על מאדים," אמרה HP3 החוקר הראשי טילמן ספון ממרכז התעופה והחלל הגרמני (DLR), שסיפק את בדיקת החום למשימת InSight.
אבל לנחתים הקודמים הייתה משימה אחרת: לדגום את האדמה. במובן מסוים, זה לא הוגן להשוות ביניהם. בנוסף, זה לא אמור להפתיע שהטכנולוגיה שלנו התקדמה מאז שהנחתים היו להם את היום.
הבנת החום של מאדים היא המפתח להבנת האופן בו נוצרים כוכבי לכת סלעיים אחרים וכיצד מעוצבים גיאולוגיית השטח. מאדים שומר על חום מהיווצרותו לפני כ -4 מיליארד שנה, והחום מופק גם על ידי ריקבון רדיואקטיבי בפנים שלו.
"מרבית הגאולוגיה של כוכב הלכת היא תוצאה של התחממות," אמר סמרקר. "התפרצויות וולקניות בעבר העתיק הונעו בזרימת החום הזה, דחיפת הקמה והקמת ההרים המתנשאים. המפורסמת היא."
האופן בו החום עובר במעטפת המאדים והקרום קובע את תווי פני השטח. מאדים הוא ביתם של אולימפוס מונס, הר הגעש הגבוה ביותר במערכת השמש. בגובה של כמעט 25 קמ"ש, הוא גבוה כמעט פי שלושה מהר. אוורסט. מאדים הוא גם ביתם של תרסוס מונטס, שלושה הרי געש מוגנים מגובה 14 עד 18 ק"מ. ממש כמו הרי געש בכדור הארץ, הם נוצרו כאשר מאגמה נאלצה דרך סדקים בקרום.
"אנחנו רוצים לדעת מה הניע את הגעש המוקדם ושינוי האקלים במאדים," אמר ספון. "כמה חום התחיל מאדים? כמה נותר כדי להניע את הגעש שלה? "
מדענים עיצבו את פנים מאדים לפי הנתונים הטובים ביותר שקיימים. אולם HP3 של InSight, ומכשיר ה- SEIS שלה, יענו על הרבה שאלות ויבהירו את הבנתנו את הכוכב האדום.
"כוכבי לכת דומים למנוע שמונע על ידי חום שמעביר את חלקיהם הפנימיים מסביב," אמר סמרקר. "עם HP3, נעלה את מכסה המנוע במנוע של מאדים בפעם הראשונה."
אבל זה יותר מסתם מאדים. מדובר בהבנה כיצד נוצרים כל כוכבי הלכת הסלעיים. זה כולל מאדים, אדמה, ירחים סלעיים וכל כוכבי הלכת הסלעיים האחרים במערכת השמש שלנו, ובאחרים.
מקורות:
- הודעה לעיתונות: InSight של נאס"א מתכונן לטמפרטורת מאדים
- הודעה לעיתונות: ל- InSight של נאס"א מדחום למאדים
- בדיקת חום InSight
