Sejsmometr lądownika InSight pod przykryciem

Lądownik InSight umieścił osłonę na sejsmometrze w dniu 2 lutego br. (sol 66). Źródło: NASA/JPL-Caltech

Przez ostatnie kilka tygodni, lądownik InSight pieczołowicie poprawiał ustawienie sejsmometru, który umieścił na powierzchni Marsa 19 grudnia 2018 roku. Teraz wykonał kolejny krok umieszczając nad sejsmometrem osłonę, która pomoże instrumentowi zbierać precyzyjne dane. Sejsmometr umożliwi naukowcom spojrzenie we wnętrze Czerwonej Planety, co pozwoli im zrozumieć jak powstał sam Mars jak i inne skaliste planety.

Osłona Wind and Thermal Shield pomaga chronić niezwykle czuły instrument przed poruszaniem go przez wiejące wiatry, które mogłyby wprowadzić “szum” do danych. Aerodynamiczny kształt kopuły sprawi, że wiatr będzie przyciskał ją do powierzchni planety, chroniąc przed ewentualnym przewróceniem.

Większym od wiatru wyzwaniem dla sejsmometru SEIS (skrót od Seismic Experiment for Interior Structure) są zmiany temperatur, które mogą rozszerzać i kurczyć metalowe sprężyny oraz inne elementy wewnątrz sejsmometru. W miejscu lądowania sondy InSight temperatury wahają się w zakresie 94 stopni Celsjusza na przestrzeni jednej doby marsjańskiej (tzw. sola).

“Temperatura jest jedną z naszych największych obaw” mówi główny badacz misji InSight Bruce Banerdt z Jet Propulsion Laboratory w Pasadenie. JPL kieruje misją Insight i zbudowała osłonę Wind and Thermal Shield. “Osłonę można przyrównać do ocieplacza na stole. Chroni ona SEIS przed zbytnim rozgrzewaniem podczas dnia i chłodzeniem w trakcie nocy. Najzwyczajniej chcemy utrzymać możliwie najbardziej stabilną temperaturę”.

Na Ziemi, sejsmometry często umieszczane są 120 centymetrów pod powierzchnią w pojemnikach, które utrzymują stabilną temperaturę. Sonda InSight nie może tego zrobić, dlatego też zespół misji wykorzystał kilka różnych metod do chronienia swojego sejsmometru. Umieszczona na sejsmometrze osłona stanowi pierwszą linię ochrony.

Drugim elementem ochrony jest sam sejsmometr, który został tak zaprojektowany, aby korygować ogromną rozpiętość temperatur na powierzchni Marsa. Sejsmometr został zbudowany tak, że kiedy jedne elementy kurczą się i rozszerzają, inne robią to w przeciwnym kierunku tym samym minimalizując skutki rozszerzania. Dodatkowo, instrument jest próżniowo zamknięty w tytanowej sferze, która izoluje jego wrażliwe wnętrze i minimalizuje wpływ temperatury na jego działanie.

Ale to wciąż za mało. Sfera została umieszczona w jeszcze jednym pojemniku izolującym – miedzianego koloru sześciokątnym pojemniku, który widzieliśmy podczas umieszczania SEIS na powierzchni. Ściany tego pojemnika zbudowane są z komór, które łapią powietrze i unieruchamiają je. Mars zapewnia doskonały gaz do takiej izolacji: jego rzadka atmosfera składa się głównie z dwutlenku węgla, który w warunkach niskiego ciśnienia bardzo wolno przewodzi ciepło.

Dzięki tym trzem osłonom izolującym, SEIS jest dobrze chroniony przed termicznym “szumem”, który mógłby zakłócać dane i maskować fale sejsmiczne, które zespół misji InSight chce badać. Na koniec, większość dodatkowych interferencji ze strony otoczenia marsjańskiego może być wykrytych za pomocą czujników pogodowych lądownika InSight, a następnie odfiltrowana przez naukowców analizujących zebrane dane.

Z uwagi na to, że sejsmometr jest już na powierzchni i bezpiecznie przykryty osłoną, zespół misji InSight przygotowuje się na kolejny krok: umieszczenie na powierzchni czujnika HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package). Zadanie to będzie realizowane w przyszłym tygodniu.

Źródło: JPL

Author: Radek Kosarzycki

Niedoszły astronom. Prawie filolog. Aspołeczny popularyzator nauki. Kulturalny cham.