NASAs InSight-lander har distribuert sitt første instrument på overflaten av Mars. 19. desember brukte den stasjonære landeren sin robotarm til å distribuere SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), og markerte første gang et seismometer har blitt plassert på overflaten til en annen planet. Dette er en milepæl for oppdraget, og en som kommer godt foran planen.
InSight landet på Mars ved Elysium Planitia 26. november. Siden den gang har den sjekket ut de umiddelbare omgivelsene med kameraene sine for å finne det perfekte stedet å distribuere seismometeret, og det andre distribuerbare instrumentet, HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package.) Oppdragsplanleggere tildelt flere uker til valg av instrumentsted, så dette ligger godt foran planen.
"InSights tidsplan for aktiviteter på Mars har gått bedre enn vi håpet," sa InSight prosjektleder Tom Hoffman, som er basert på NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, California. "Å få seismometeret trygt på bakken er en fantastisk julegave."
Ved siden av InSights opprivende avstamming og landing, er instrumentplassering det neste kritiske trinnet. For å få det til, stolte ingeniørteamet på et unikt testanlegg her på Jorden, på JPL. De bygde en prøveseng som en mock-up av InSights beliggenhet på Mars, og øvde på å plassere seismometeret med InSights tvilling, ForeSight.
Pre-testing av instrumentplassering her på jorden før du ga kommandoer til InSight var avgjørende. Teamet opprettet det de kaller en martian rock-garden, raking og scooping grus materiale til en nøyaktig kopi av InSights landingsplass. Teamet kalte det Marsforming.
Ingeniører brukte litt sofistikert teknologi for å få ting helt til rette ved prøvesengen. Ved hjelp av augmented reality-headset projiserte teamet Digital Terrain Models (DTM) på testbedet, og presisjonskameraer målte hver funksjon de reproduserte. Det tok dem fire timer å lage prøvesengen, til en detalj som var større enn omtrent en halv tomme.
Testbedet inneholder også en fullskala arbeidsmodell av InSight lander, kalt ForeSight. Etter å ha gjenskapt de virkelige landerens forhold på Mars ved prøvesengen, øvde ingeniører på å plassere seismometeret med Foresights robotarm. Ingeniører sier de er heldige som at InSights landingsplass var fin og flat og fri for store steiner, noe som kan skade ledningene som kobler instrumentene til lander.
"Det er den flate parkeringsplassen landingslaget lovet oss." - Marleen Sundgaard, JPL.
"Det er flott for vitenskapen vi vil gjøre," sa JPLs Marleen Sundgaard, som er ledende for prøvesengen. "Det er den flate parkeringsplassen landingslaget lovet oss. Du beregner sannsynligheten for bergarter i området og håper oddsen er til din fordel. "
"Rundt oss rundt er det steiner som ble kastet ut fra kratere i nærheten. Disse kan lanseres milevis over hele landskapet, avhengig av påvirkningsstørrelse, ”sa Nate Williams, en JPL-forsker som jobber med oppdraget. "Heldigvis er det ikke mange steiner rett foran oss."
Teamet brukte flere dager på å øve på instrumentplassering ved prøvesengen. Teamet hadde på seg Microsoft HoloLens-headset, og så en glødende rød Mars-overflate med de blå konturlinjene til Digital Terrain Model fra det faktiske terrenget foran InSight på Mars. Dette er ikke første gang NASA bruker HoloLens til landeroperasjoner. I løpet av de siste årene har forskere med NASAs Curiosity rover brukt HoloLens sammen med tilpasset programvare kalt OnSight. Den lar dem "vandre" på Mars og ta beslutninger om hva de skal studere videre.
Om morgenen mandag 17. desember var ingeniørteamet på steinhagen fornøyd med at de kunne få SEIS nøyaktig hvor vitenskapsteamet ønsket det. De hadde øvd på alle bevegelsene for instrumentplasseringsarmen, og var sikre på at de kunne plassere instrumentet mens de holdt instrumentet tetret unna bergarter. De bekreftet også at Heat Flow Probe kan plasseres på ønsket sted, omtrent 1,2 meter til venstre for seismometeret.
Tirsdag 18. desember ble kommandoene gitt til Insight for å plassere SEIS på Marsoverflaten. 19. desember brukte InSight sin robotarm for å plassere SEIS på det valgte stedet, 1.636 meter, eller 5.367 fot unna. Dette er omtrent lengst som armen kan nå.
Ifølge InSight-teamet var plassering av SEIS kritisk for misjonssuksessen. InSight har andre instrumenter, men en mislykket plassering ville ha hemmet oppdraget betydelig. Det er fortsatt noe arbeid som kreves for å jevne seismometeret. Den sitter på bakken som er tiltet omtrent 2 eller 3 grader. Når de er jevn, skal data begynne å strømme.
Det vil ta flere uker etter instrumentplassering for forskere og ingeniører å sikre at dataene er så klare som mulig. Det kan hende at de må justere SEIS-bindingen for å minimere støy, og i begynnelsen av januar vil de plassere termisk og vinddeksel over seismometeret. I slutten av januar planlegger InSight-teamet å plassere pakken Heat Flow and Physical Properties.
"Å ha seismometeret på bakken er som å holde en telefon opp til øret," - Philippe Lognonné, hovedetterforsker av SEIS fra Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) og Paris Diderot University.
SEIS vil gi oss en titt på Mars. Instrumentet vil lytte etter Marsquakes, og vil analysere de seismiske bølgene når de passerer gjennom planeten. Dataene maler et bilde av interiørstrukturen. "Å ha seismometeret på bakken er som å holde en telefon opp mot øret," sa Philippe Lognonné, hovedetterforsker for SEIS fra Institut de Physique du Globe de Paris (IPGP) og Paris Diderot University. "Vi er begeistret for at vi nå er i den beste posisjonen til å lytte til alle de seismiske bølgene fra under Mars 'overflate og fra dens dype indre."
Med SEIS i posisjon og klar til å komme i jobb, og med et nettsted for valgt HP3, er InSight på god vei til å nå sine vitenskapelige mål. Et annet eksperiment, RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) er allerede i gang. RISE bruker ikke et distribuerbart instrument. Det er et radiovitenskapelig eksperiment som bruker landerens X-bandradio for å gi nøyaktige målinger av planetarisk rotasjon. Data fra RISE vil bli kombinert med data fra andre Mars landere og bane for å beregne størrelsen og tettheten til Mars 'kjerne og mantel.
InSights planlagte oppdragslengde er 709 soler, eller 728 dager. Når oppdraget er fullført, vil vi ha mye mer detaljert kunnskap om Mars 'dype indre. Forhåpentligvis lærer vi også mye om hvordan andre steinete planeter dannet seg.
- NASAs pressemelding: NASAs InSight plasserer det første instrumentet på Mars
- NASAs pressemelding: InSight Engineers har laget en Martian Rock Garden
- NASAs pressemelding: Mars Virtual Reality Software vinner NASA Award
- NASA: Mars InSight Mission
