.
Το InSight είναι ένας ρομπoτικός προσεδαφιστής ο οποίος αναμένεται να εκτοξευτεί το Μάρτιο του 2016 [1] με προορισμό τον πλανήτη Άρη. Το όνομά του είναι ακρωνύμιο των λέξεων “Εσωτερική Εξερεύνηση με τη χρήση Σεισμικής Έρευνας, Γεωδαισίας και Μεταφοράς Θερμότητας” (αγγλικά: Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport).[2]
Ο σκοπός της αποστολής είναι να τοποθετήσει έναν προσεδαφιστή, ο οποίος θα φέρει ένα σεισμόμετρο και ένα διατρητικό μηχάνημα μέτρησης μεταφοράς θερμότητας, στην επιφάνεια του Άρη, με σκοπό να μελετήσει την πρώιμη γεωλογική του εξέλιξη. Η αποστολή αυτή μπορεί να φέρει νέα πολύτιμη γνώση για τους Πετρώδεις Πλανήτες του Ηλιακού Συστήματος - Ερμή, Αφροδίτη, Γη, Άρη - καθώς και το δορυφόρο της Γης, τη Σελήνη. Χρησιμοποιώντας την τεχνολογία του προσεδαφιστή Phoenix, ο οποίος προσαρειώθηκε επιτυχώς το 2008, αναμένεται ότι το κόστος και ο κίνδυνος αποτυχίας θα είναι πολύ μικρά.[2]
Το λογότυπο του InSight
Το InSight ήταν αρχικά γνωστό ως GEMS, ακρωνύμιο του “Σταθμού Γεωφυσικής Παρακολούθησης” (αγγλικά: Geophysical Monitoring Station), αλλά άλλαξε όνομα στις αρχές του 2012 μετά από αίτημα της NASA.[3] Ανάμεσα σε 28 προτάσεις που υποβλήθηκαν από το 2010, το InSight ήταν μία από τις 3 που επιλέχθηκαν για την τελική φάση του προγράμματος Discovery. Το Μάιο του 2011, η κάθε πρόταση έλαβε το ποσό των 3 εκατομμυρίων δολλαρίων, ώστε να αναπτυχθεί λεπτομερώς. Τον Αύγουστο του 2012, το InSight επιλέχθηκε προς ανάπτυξη και εκτόξευση.[1]
Την αποστολή συντονίζει το "Εργαστήριο Αεριωθούμενης Προωθητικής" (αγγλικά: Jet Propulsion Laboratory) της NASA, με τη συμμετοχή επιστημόνων από πολλές χώρες. Το κόστος της υπολογίζεται στα 425 εκατομμύρια δολάρια, χωρίς να υπολογίζεται και αυτό του οχήματος προσαρείωσης.[4] Στις 19 Μαΐου 2014, η NASA ανακοίνωσε την έναρξη κατασκευής του προσαρειωτή.[5] Αργότερα, στις 27 Μαΐου του 2015, η NASA ανακοίνωσε ότι ξέκίνησαν οι δοκιμές για τον προσαρειωτή.[6]
Σκοπός της αποστολής
Το InSight πρόκειται να τοποθετήσει έναν απλό και σταθερό προσεδαφιστή στον Άρη με σκοπό να μελετήσει το βαθύ εσωτερικό του και να επιλύσει ένα βασικό πρόβλημα της επιστήμης των πλανητών και του Ηλιακού Συστήματος: την κατανόηση των διαδικασιών που διαμόρφωσαν τους πετρώδεις πλανήτες του εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος (συμπεριλαμβανομένης της Γης) περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.[2]
Το εσωτερικό της Γης, του Άρη και της Σελήνης (καλλιτεχνική απεικόνιση)
Ο βασικός στόχος του InSight είναι να μελετήσει την πρώιμη ιστορία της εξέλιξης των διαδικασιών που διαμόρφωσαν τον Άρη. Μελετώντας το μέγεθος, το πάχος, την πυκνότητα και τη δομή του πυρήνα, του μανδύα και του φλοιού του Άρη, καθώς και το ρυθμό με τον οποίο η θερμότητα εκλύεται από το εσωτερικό του πλανήτη, το InSight θα παρέχει σημαντικά στοιχεία για τις διαδικασίες εξέλιξης όλων των πετρωδών πλανητών του εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος.[2]
Οι πετρώδεις εσωτερικοί πλανήτες μοιράζονται μια κοινή προϊστορία που ξεκινά από μια διαδικασία που ονομάζεται επαύξηση. Καθώς το σώμα μεγαλώνει σε μέγεθος, το εσωτερικό του θερμαίνεται και το σώμα εξελίσσεται σε έναν πετρώδη πλανήτη, αποτελούμενο από πυρήνα, μανδύα και φλοιό. Παρά την κοινή προϊστορία, ο καθένας από τους πετρώδης πλανήτες αργότερα σχηματίστηκε και ρευστοποιήθηκε μέσω μιας σχετικά λιγότερο γνωστής διαδικασίας που ονομάζεται διαφοροποίηση.
Σκοπός της αποστολής του InSight είναι να βελτιώσει τη γνώση αυτής της διαδικασίας και κατ’ επέκταση της εξέλιξης της Γης, μετρώντας τα μέρη που συνθέτουν έναν πλανήτη και διαμορφώνονται από τη διαφοροποίηση, τον πυρήνα, το μανδύα και το φλοιό.[7]
Η αποστολή θα προσδιορίσει την ύπαρξη σεισμικής δραστηριότητας, θα μετρήσει το ποσό της ροής θερμότητας από το εσωτερικό του πλανήτη, θα εκτιμήσει το μέγεθος του πυρήνα του Άρη καθώς και το εάν αυτός είναι ρευστός ή στερεός.[8] Τα δεδομένα που θα παρέχει θα είναι πρώτα του είδους τους όσο αφορά τον Άρη.
Δεύτερος σκοπός της αποστολής είναι να προχωρήσει σε μια εκ βαθέων μελέτη της γεωφυσικής, της τεκτονικής δραστηριότητας και των επιδράσεων των πτώσεων μετεωριτών στον Άρη, που θα βοηθήσουν στην κατανόηση των αντίστοιχων διαδικασιών στη Γη. Το πάχος του φλοιού, οι ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων στο μανδύα, η ακτίνα και η πυκνότητα του πυρήνα, καθώς και η σεισμική δραστηριότητα πρόκειται να προσδιοριστούν με ακρίβεια από 3 ως 10 φορές μεγαλύτερη σε σύγκριση με τα σημερινά δεδομένα.
Όσο αφορά τις βασικές διαδικασίες σχηματισμού ενός πλανητικού σώματος, ο Άρης έχει το πιο λεπτομερές ιστορικό, καθώς είναι αρκετά μεγάλος ώστε να έχει ολοκληρωθεί η αρχική επαύξηση και οι εσωτερικές διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας που σχημάτισαν τους πετρώδεις πλανήτες, αλλά και αρκετά μικρός ώστε να έχει συγκρατήσει τα αποτυπώματα αυτών των διεργασιών.[2]
Επιστημονικά ωφέλιμο φορτίο
Ο προσεδαφιστής InSight με επεξήγηση των επιστημονικών οργάνων του.
Το επιστημονικά ωφέλιμο φορτίο του InSight αποτελείται από δύο κύρια όργανα:
Το SEIS, “Σεισμικό Πείραμα για την Εσωτερική Δομή” (αγγλικά: Seismic Experiment for Interior Structure), θα συλλέξει ακριβείς μετρήσεις των δονήσεων και άλλου είδους εσωτερικής δραστηριότητας στον Άρη προκειμένου να κατανοηθεί η ιστορία και δομή του πλανήτη. Θα μελετήσει επίσης τις επιδράσεις των πτώσεων μετεωριτών στο φλοιό και το μανδύα, που δίνει σημαντικά στοιχεία για την εσωτερική δομή. Το SEIS παρέχεται από τη Γαλλική Υπηρεσία Διαστήματος (CNES - γαλλικά: Centre National d’Études Spatiales), με τη συμμετοχή του Ινστιτούτου Φυσικής της Γης του Παρισιού (IPGP - γαλλικά: Institut de Physique du Globe de Paris), του Ελβετικού Ομοσπονδιακού Ινστιτούτου Τεχνολογίας (ETH - γερμανικά: Eidgenössische Technische Hochschule Zürich), του Ινστιτούτου Max Planck για την Έρευνα του Ηλιακού Συστήματος (MPS - γερμανικά: Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung), του Imperial College, του Ανώτατου Ινστιτούτου Αεροναυτικής και Διαστήματος (ISAE - γαλλικά: Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace) και του Εργαστηρίου Αεριωθούμενης Προωθητικής (JPL - αγγλικά: Jet Propulsion Laboratory). Το σεισμόμετρο είναι ένα ευαίσθητο ευρείας συχνότητας (very broad-band) όργανο, το οποίο σχεδιάστηκε προκειμένου να καταγράφει σήματα από διαφόρου είδους πηγές, συμπεριλαμβανομένων της ατμοσφαιρικής διέγερσης και των παλιρροιακών δυνάμεων του Φόβου.
Το HP3, “Ροή Θερμότητας και Πακέτο Φυσικών Ιδιοτήτων” (αγγλικά: Heat Flow and Physical Properties Package), που παρέχεται από τη Γερμανική Υπηρεσία Διαστήματος (DLR - γερμανικά: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.). Πρόκειται για έναν διατρητή που φέρει το ψευδώνυμο “ο τυφλοπόντικας”. Αποκαλούμενο επίσης “αυτοσφυρηλατούμενο καρφί”, σχεδιάστηκε με σκοπό να σκάψει περίπου 5 μέτρα κάτω από την επιφάνεια ώστε να μετρήσει το ποσό της θερμότητας που προέρχεται από τον πυρήνα του Άρη. Με τον τρόπο αυτό θα βοηθήσει στο να αποκαλυφθεί η θερμική ιστορία του πλανήτη. Το όργανο φέρει μια δέσμη αισθητήρων θερμοκρασίας, οι οποίοι θα μετρήσουν ανά 30 εκατοστά το προφίλ της θερμοκρασίας του υπεδάφους.
Επιπρόσθετα όργανα:
Το “Πείραμα Περιστροφής και Εσωτερικής Δομής” (RISE - αγγλικά: Rotation and Interior Structure Experiment) του οποίου ηγείται το Εργαστήριο Αεριωθούμενης Προωθητικής (JPL) της NASA, θα χρησιμοποιήσει έναν πομπό ακτίνων Χ για να παρέχει ακριβείς μετρήσεις της περιστροφής του πλανήτη ώστε να κατανοηθεί καλύτερα το εσωτερικό του Άρη.[9] Η μέθοδος εντοπισμού με εκπομπή ακτίνων Χ, ικανή να δώσει ακρίβεια μετρήσεων κάτω από 2 εκατοστά, θα συνεχίσει την παροχή δεδομένων που αντίστοιχα παρείχαν οι αποστολές Viking και Pathfinder. Τα προηγούμενα πακέτα δεδομένων βοήθησαν να προσδιοριστεί σε ένα βαθμό το μέγεθος του πυρήνα, όμως ένα τρίτο πακέτο δεδομένων από το InSight, θα επιτρέψει τον προσδιορισμό του πλάτους της κλόνησης. Με την καλύτερη κατανόηση της διεύθυνσης του άξονα περιστροφής, της μετάπτωσης και του πλάτους κλόνησης, θα καταστεί δυνατός ο υπολογισμός του μεγέθους και της πυκνότητας του πυρήνα και μανδύα του Άρη. Κάτι τέτοιο θα διευρύνει τη γνώση γύρω από το σχηματισμό των πετρωδών πλανητών (π.χ. Γη) και των πετρωδών εξωπλανητών.
Αισθητήρες θερμοκρασίας και ανέμου, καθώς και ένας αισθητήρας πίεσης υψηλής ευκρίνειας (10 mPa), κατασκευασμένος από το Κέντρο Αστροβιολογίας (ισπανικά: Centro de Astrobiologia) της Ισπανίας, θα παρακολουθούν τον καιρό στο σημείο προσεδάφισης.
Ένα μαγνητόμετρο θα μετρήσει τις μαγνητικές διαταραχές που προκαλούνται από την Αρειανή ιονόσφαιρα.[10]
Εκτόξευση
Η εκτόξευση διευθύνεται από το “Πρόγραμμα Υπηρεσιών Εκτόξευσης” της NASA. Είναι προγραμματισμένη για τις 4 Μαρτίου 2016 και θα πραγματοποιηθεί με τη χρήση ενός πυραύλου Atlas V 401 από τη Στρατιωτική Αεροπορική Βάση του Vandenberg, στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ.[11] Αυτή θα είναι η πρώτη αμερικανική διαπλανητική αποστολή που θα εκτοξευτεί από την πολιτεία της Καλιφόρνια.[11]
Τοποθεσία προσεδάφισης
Καλλιτεχνική απεικόνιση του προσεδαφιστή Phoenix, παρόμοιου με αυτόν του InSight
Έλλειψη που χαρακτηρίζει μια πιθανή τοποθεσία προσεδάφισης του InSight
Καθώς ο επιστημονικός σκοπός του InSight δε συνδέεται με κάποια ιδιαίτερα επιφανειακά χαρακτηριστικά του Άρη, πιθανά σημεία προσεδάφισης επιλέχθηκαν με βάση την πρακτικότητά τους. Οι υποψήφιες τοποθεσίες έπρεπε να είναι: κοντά στον ισημερινό του Άρη ώστε να παρέχεται ικανή ατμοσφαιρική πυκνότητα που θα συμβάλλει στην ελάττωση της ταχύτητας προσαρείωσης, επίπεδη και κατά το δυνατόν λιγότερο πετρώδης επιφάνεια για να μειώσει την πιθανότητα επιπλοκών κατά την προσεδάφιση, καθώς και αρκετά μαλακό έδαφος που θα επιτρέπει τη διείσδυση του διατρητή. Μια περιοχή που καλύπτει όλες αυτές τις προδιαγραφές είναι η Elysium Planitia και ως εκ τούτου και τα 22 αρχικά πιθανά σημεία προσεδάφισης βρίσκονταν σ’αυτή την περιοχή.[12] Οι μόνες άλλες περιοχές στον ισημερινό και σε χαμηλό υψόμετρο, Isidis Planitia και Valles Marineris, είναι πολύ πετρώδεις. Επιπλέον, η Valles Marineris έχει μια πολύ απότομη κλίση ώστε να επιτρέψει την ασφαλή προσεδάφιση.[13]
Τον Σεπτέμβριο του 2013, τα αρχικά 22 πιθανά σημεία προσεδάφισης μειώθηκαν σε 4, με σκοπό ο Mars Reconnaissance Orbiter να χρησιμοποιηθεί ώστε να συλλεγούν περισσότερες πληροφορίες για κάθε ένα από τα 4 σημεία, πριν παρθεί η τελική απόφαση.[13][14] Κάθε τοποθεσία αποτελεί μια έλλειψη προσεδάφισης μήκους 130 χιλιομέτρων και πλάτους 27 χιλιομέτρων.[15]
Ομάδα και συμμετοχή φορέων
Η ομάδα επιστημόνων και μηχανικών του InSight περιλαμβάνει επιστήμονες και μηχανικούς πολλών ειδικοτήτων, χωρών και οργανισμών. Η επιστημονική ομάδα στην οποία ανατέθηκε το InSight περιλαμβάνει επιστήμονες από οργανισμούς των ΗΠΑ, της Γαλλίας, της Γερμανίας, της Αυστρίας, του Βελγίου, του Καναδά, της Ιαπωνίας, της Ελβετίας και του Ηνωμένου Βασιλείου.[16]
Ο επιστήμονας του προγράμματος Mars Exploration Rover, Bruce Banerdt, είναι ο “κύριος ερευνητής” (PI - αγγλικά: Principal Investigator) για την αποστολή InSight και ο επικεφαλής επιστήμονας για το όργανο SEIS.[17] Η Suzanne Smrekar, της οποίας η έρευνα επικεντρώνεται σε όργανα μέτρησης των θερμικών ιδιοτότων και της μεταφοράς θερμότητας σε άλλους πλανήτες,[18] είναι επικεφαλής για το όργανο HP3. Ο Sami Asmar, εμπειρογνώμονας σε προχωρημένες μελέτες με τη χρήση ραδιοκυμάτων, είναι ο επικεφαλής του πειράματος RISE. Η ομάδα της αποστολής InSight περιλαμβάνει επίσης τον διαχειριστή προγράμματος Tom Hoffman και τη συνδιαχειρίστρια Henry Stone.
Επιστημονική Ομάδα
ΗΠΑ
PI (κύριος ερευνητής): Bruce Banerdt, JPL
Dep. PI (αναπληρώτρια κύρια ερευνητής): Sue Smrekar, JPL
RISE PI: Sami Asmar, JPL
Don Banfield, Πανεπιστήμιο Κoρνέλ
Bill Folkner, JPL
Matt Golombek, JPL
Troy Hudson, JPL
Justin Maki, JPL
Paul Morgan, Γεωλογική Υπηρεσία Κολοράντο
Mark Panning, Πανεπιστήμιο Φλόριντα
Jeroen Tromp, Πανεπιστήμιο Πρίνστον
Renée Weber, MSFC
Γερμανία
Ulrich Christensen, MPS
Walter Goetz, MPS
Matthias Grott, DLR
HP3 PI: Tilman Spohn, DLR
Flag of Switzerland.svg Ελβετία
Lapo Boschi, ETH
Domenico Giardini, ETH
έλγιο
Véeronique Dehant, ROB
Καναδάς
Catherine Johnson, UBC
Γαλλία
SEIS PI: Philippe Lognonné, IPGP
Lapo Boschi, UPMC
David Mimoun, SUPAERO
Antoine Mocquet, Πανεπιστήμιο Ναντ
Mark Wieczorek, IPGP
Αυστρία
Günter Kargl, IWF
Ιαπωνία
Naoki Kobayashi, JAXA
Ηνωμένο Βασίλειο
Tom Pike, Imperial College
Δείτε επίσης
Curiosity
Άρης 3 (διαστημικό σκάφος)
Παραπομπές
Vastag, Brian (20 Αυγούστου 2012). «NASA will send robot drill to Mars in 2016». Washington Post.
«InSight mission overview». NASA, JPL.
Wells, Jason (28 Φεβρουαρίου 2012). «JPL changes name of Mars mission proposal». Glendale News-Press.
Taylor, Kate (9 Μαΐου 2011). «NASA picks project shortlist for next Discovery mission». TG Daily.
«Construction to Begin on 2016 NASA Mars Lander». Jet Propulsion Laboratory. 19 Μαΐου 2014.
«NASA Begins Testing Mars Lander for Next Mission to Red Planet». Jet Propulsion Laboratory. 27 Μαΐου 2015.
«Insight mission: Science». Jet Propulsion Laboratory.
Kremer, Ken (2 Μαρτίου 2012). «NASAs Proposed ‘InSight’ Lander would Peer to the Center of Mars in 2016». Universe Today.
Dehant, V. (2011). «Geodesy on GEMS (GEophysical Monitoring Station)».
Leonard, David (15 Αυγούστου 2014). «NASA's Next Mars Lander Will Peer Deep Into Red Planet's History: Here's How». www.space.com.
«NASA Awards Launch Services Contract for InSight Mission». NASA. 19 Δεκεμβρίου 2013.
«NASA searches for (literally) boring Mars landing site». hattiesburg american .com. 4 Δεκεμβρίου 2013.
«NASA Evaluates Four Candidate Sites for 2016 Mars Mission». NASA. 4 Σεπτέμβρη 2013.
Boyle, Alan (4 Μαρτίου 2015). «NASA Picks Prime Target for 2016 InSight Mars Lander». NBC News.
Wall, Mike (11 Μαρτίου 2015). «NASA Eyeing Landing Site for 2016 Mars Mission». space.com.
«InSight: Scientific Team».
«JPL Science's Division: People - Bruce Banerdt». Jet Propulsion Laboratory.
«JPL Science's Division: People - Suzanne Smrekar». Jet Propulsion Laboratory.
Εξωτερικοί σύνδεσμοι
Η επίσημη ιστοσελίδα της αποστολής από τη NASA: InSight
Από τη ελληνική Βικιπαίδεια http://el.wikipedia.org . Όλα τα κείμενα είναι διαθέσιμα υπό την GNU Free Documentation License
