Start misji InSight

Na 5 maja 2018 roku zaplanowany został start niezwykle ciekawej misji, która dostarczy naukowcom ogromną ilość informacji na temat geologii i sejsmologii Czerwonej Planety. Zaawansowane instrumenty geofizyczne lądownika InSight rzucą nowe światło na historię i ewolucję planet skalistych w Układzie Słonecznym. Jest to niezwykle ważna misja również z punktu widzenia przyszłej kolonizacji planety. Być może poznamy ostateczną odpowiedź na pytanie brzmiące „Co się stało z polem magnetycznym Marsa?”.

Decyzja o budowie InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) została podjęta 20 sierpnia 2012 roku. Jego start był planowany już na marzec 2016 roku, jednak problemy techniczne opóźniły początek misji do następnego okna startowego na Marsa. Budową lądownika zajęła się firma Lockheed Martin, a jego ostateczne koszta wyniosły około 830 milionów dolarów. Mimo, iż kwota jest spora, to wykorzystanie technologii sprawdzonych podczas misji lądownika Phoenix pozwoliło zaoszczędzić bliżej nieokreśloną sumę pieniędzy.

 

Jak widzimy na załączonej wyżej grafice, InSight jest lądownikiem i nie posiada kół, które umożliwiłyby mu przemieszczanie się. Nie jest mu to jednak do niczego potrzebne. Podstawowym zadaniem, które zostało postawione przed robotem jest zbadanie wnętrza Czerwonej Planety, do czego wykorzystany zostanie szereg instrumentów badawczych.

Sejsmometr SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) posłuży do pomiaru marsjańskich trzęsień ziemi (marsa?) i innych form wewnętrznej, a także zewnętrznej aktywności. Ewentualne uderzenie meteorytu w powierzchnię Czerwonej Planety również zostanie przez SEIS zarejestrowane, a jego skutki przeanalizowane. Jest to niezwykle czułe urządzenie, które pozwoli w znacznie lepszym stopniu zrozumieć procesy zachodzące we wnętrzu planety. Co więcej, sejsmometr jest w stanie wykryć fale atmosferyczne, czy też sygnały grawimetryczne (siły pływowe), które powstają w wyniku oddziaływań księżyca Marsa, Fobosa. To właśnie problemy z instrumentem SEIS opóźniły start misji do maja 2018 roku.

Przyrząd HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) jest instrumentem zaprojektowanym do pomiaru przepływu ciepła. Nazywany jest również “kretem”, ponieważ zostanie wprowadzony aż pięć metrów w głąb powierzchni Marsa. Wszystko po to, aby zmierzyć ilość ciepła pochodzącego z rdzenia i w ten sposób odkryć historię termiczną planety. Mechanizm napędowy HP3 zaprojektowała i wykonała polska firma Astronika, o czym informuję w oddzielnym artykule, do którego link tutaj.

Eksperyment RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) posłuży do pomiaru przesunięcia dopplerowskiego sygnałów między lądownikiem a Ziemią; dokładny pomiar ruchów planety pozwoli lepiej określić rozkład mas i stan skupienia materii w jej wnętrzu.

LaRRi (Laser RetroReflector for InSight) jest wykonanym przez Włoską Agencję Kosmiczną urządzeniem odblaskowym. Zamontowane na górze lądownika urządzenie ułatwi lokalizację robota przez marsjańskiej orbitery. Podobny przyrząd został zamontowany na pokładzie lądownika Schiaparelli.

IDC (Instrument Deployment Camera) jest kolorową kamerą, której technologia oparta została o kamery wykorzystywane w łazikach MER i Curiosity. Umieszczona na specjalnym ramieniu umożliwi obserwację pozostałych instrumentów badawczych oraz zapewni stereoskopowy widok na marsjański krajobraz. Kamera posiada 45-stopniowe pole widzenia i wykorzystuje detektor CCD o rozdzielczości 1024 × 1024 pikseli.

Oprócz wyżej wymienionych, na pokładzie znajdą się takie instrumenty, jak: TWINS (Temperature and Winds for InSight), monitorujący pogodę w miejscu lądowania i IDA (Instrument Deployment Arm), czyli robotyczne ramię o długości 2,4 metra. Na pokładzie lądownika znalazło się miejsce dla jeszcze jednej kamery. ICC (Instrument Context Camera) jest kolorową kamerą, która posiada panoramiczne pole widzenia o szerokim kącie 120 stopni. Została umieszczona na spodzie robota, co ma zapewnić dodatkowy widok na otoczenie.

Wrażenie robi fakt, że tak wielka ilość instrumentów badawczych nie zwiększyła zbytnio masy samego lądownika, która wynosi około 350 kg (całkowita masa startowa wynosi 721 kg). Pozwoliło to na wykorzystanie słabszego i tańszego Atlasa V w wersji 401 do wyniesienia sprzętu na Czerwoną Planetę.

Rozmieszczenie poszczególnych instrumentów badawczych

Cubesaty MarsCO

Pod osłoną aerodynamiczną Atlasa znalazło się miejsce dla dodatkowych pasażerów. MarCO (MarsCubeOne) to pierwsze w historii cubesaty, które zostaną wystrzelone w głęboką przestrzeń kosmiczną. Wyposażone w anteny i panele słoneczne satelity posłużą przede wszystkim do przetestowania technologii. Misja lądownika InSight nie będzie od nich w żaden sposób uzależniona, chociaż zostaną one wykorzystane do przesyłania danych z lądownika na Ziemię. W przypadku ich awarii, NASA wciąż jest w stanie przesyłać i odbierać informacje z Czerwonej Planety poprzez marsjańskie orbitery.

Ewentualny sukces MarCo otworzy drogę dla eksploracji Układu Słonecznego za pomocą cubesatów, które są dużo tańsze i łatwiejsze w budowie niż ich większe odpowiedniki. Możemy sobie wyobrazić ogromną konstelację satelitów monitorujących wydarzenia na Marsie, czy księżycach Saturna.

Start i lądowanie

Kiedy InSight już wystartuje i odłączy się od drugiego stopnia rakiety Atlas, rozpocznie się jego wielomiesięczna podróż w kierunku Czerwonej Planety, która zwieńczona zostanie lądowaniem 28 listopada 2018 roku w nizinnym regionie Elysium Planitia. Samo lądowanie będzie jeszcze bardziej ekscytujące niż start. Sposób posadzenia robota na powierzchni Marsa jest podobny do metody wykorzystanej w przypadku lądownika Phoenix, chociaż cała operacja będzie znacznie trudniejsza. Przede wszystkim ze względu na większą masę lądownika InSight niż Phoenixa i miejsce lądowania, które znajduje się o około 1,5 km wyżej (krótszy czas lotu przez atmosferę działającą na opadający pojazd jak hamulec). Wymusiło to zastosowanie grubszej osłony termicznej i użycie lin spadochronowych wykonanych z mocniejszego materiału. Sam spadochron zostanie otwarty wcześniej i przy większej prędkości niż podczas misji Phoenix.

Miejsce lądowania InSight

Lądowanie ma przebiegać w następujący sposób:

  • Kontrolowany lot przez atmosferę – podczas lotu przez marsjańską atmosferę pojazd będzie sterowany przez małe silniczki pomocnicze, które umożliwią prawidłową stabilizację pojazdu
  • Rozwinięcie spadochronu – opadanie robota w kierunku planety zostanie spowolnione, osłona termiczna odrzucona, a trzy nogi wysunięte
  • Lądowanie na silnikach – kiedy spadochron zostanie odrzucony, 12 małych silników rozpocznie serię krótkich odpaleń, które naprowadzą i delikatnie posadzą lądownik na powierzchni

Start rakiety Atlas V 401 jest obecnie planowany na 5 maja. Okno startowe misji potrwa od godziny 13:05 do 15:05 czasu polskiego. Jeśl w tym czasie start nie zostanie przeprowadzony, początek misji musi zostać opóźniony o przynajmniej 24 godziny. Dotychczasowe prognozy pogody nie napawają jednak optymizmem i dają zaledwie 20% szans na przeprowadzenie startu. Największym problemem może okazać się mgła, która bardzo często towarzyszy startom z Vandenbergu.

 

Link do relacji na żywo jest dostępny tutaj.

Bartosz Mejer Administrator
Popularyzator sektora kosmicznego w Polsce. Udzielam się głównie na tematy załogowej eksploracji kosmosu, kolonizacji Marsa oraz nowinek astrofizycznych.
0