NASA의 InSight는 화성의 지진, 온도 및 흔들림을 조사하여 그 기원을 이해합니다.

Nov 28 2018
3 억 마일을 순항하고 7 개월 동안 우주에서 보낸 InSight 우주선은 화성 표면에 성공적으로 착륙했습니다. 얼마나 멋진가요?
이 아티스트의 컨셉은 NASA의 InSight 착륙선이 화성 표면에 장비를 배치 한 후 보여줍니다. InSight는 2018 년 11 월 26 일에 우리 행성의 이웃에 성공적으로 착륙하여 완벽한 착륙을 수행했습니다. NASA / JPL-Caltech

화성 우주 로봇 가족은 11 월 26 일 월요일 NASA의 InSight 임무가 붉은 행성 의 대기 로 극적인 진입을 하고 적도 근처의 평평한 평야에 그림처럼 완벽한 착륙을 한 후 새로운 추가를 받았습니다 .

거의 7 개월 동안 행성 간 우주를 순항하고 보호용 에어로 쉘 내부에서 3 억 마일 (483 백만 킬로미터) 이상을 순항 한 후 8 억 5 천만 달러의 로봇 임무는 과속 탄환처럼 희미한 상층 대기권으로 들어갔습니다. 그것은 대기 가스와 침입하는 우주선 사이의 극심한 마찰에 의해 가열 된 거의 섭씨 3,000도 (섭씨 1,649도)의 온도까지 급등한 히트 실드로 보호되었습니다.

착륙선은 보호 껍데기 안에서 아늑하게 화성으로 내려갈 다음 단계를 준비했습니다. 초고속 낙하산을 배치하여 폭발성 볼트가 소모 된 방열판을 버리기 전에 로봇 속도를 늦추 었습니다. 그런 다음, 착륙선은 신속하게 에어로 쉘을 잘라 내고 몇 초 동안 자유 낙하 상태에서 떨어졌다가 레트로 로켓이 발사되기 전에 온보드 레이더가 착륙선을 시속 5 마일 (8km 당 8km)의 보행자 속도로 지상으로 안내합니다. 시).

InSight의 그림, 착륙 순간.

정확하게 오전 11:52:59 PST (동부 표준시 오후 2:52:59)에 InSight의 세 다리는 Elysium Planitia의 먼지가 많은 표면에 몸을 심었습니다. 화성 적도 근처에있는 새로운 "영원한 집"이자 NASA의 화성 탐사선 Curiosity 북쪽에 있습니다 . 현재 Gale Crater를 탐험하고 있습니다.

제트 추진 연구소의 InSight 프로젝트 관리자 인 Tom Hoffman은 "우리는 시속 12,300 마일의 속도로 화성의 대기를 쳤고 수면에 닿는 데 걸리는 전체 시퀀스는 6 분 30 초 밖에 걸리지 않았습니다."라고 말했습니다. 상륙 기자 회견. "짧은 시간 동안 InSight는 수십 번의 작전을 자율적으로 수행하고 완벽하게 수행해야했습니다. 그리고 모든 징후에 의해 우리 우주선이 정확히 수행 한 일이었습니다."

착륙선은 자체적으로 불 같은 재진입을 완료했지만, 순항 단계에서 임무와 나란히 날고 있던 두 개의 작은 입방체로부터 약간의 도움을 받았습니다.

지구와 통신하기 위해 화성 표면 임무는 궤도 위성 (예 : NASA의 Mars Odyssey 궤도 선)을 사용하여 행성 간 공간에 데이터를 전달합니다. 그러나 InSight의 착륙 당시에는 임무의 진입, 하강 및 착륙 (EDL)에서 귀중한 데이터 스트리밍을 전달하기 위해 머리 위로 비행하는 궤도가 없었습니다. 이 문제를 예상하여 Mars Cube One (또는 MarCO-A 및 MarCO-B)이라고하는 한 쌍의 cubesats가 InSight와 함께 발사되어 착륙선이 화성 대기로 진입하여 EDL 원격 측정 데이터를 지구로 거의 현실로 전송하는 것을 감시합니다. 시각.

MarCO 큐브 셋은 임무의 생존에 필수적인 것은 아니지만 NASA에 InSight의 EDL에 대한 귀중한 관찰을 제공하는 동시에 성공적인 착륙 소식을 기다리는 고통을 제한했습니다. 그들은 또한 우주에서 사진을 찍을 수 있었는데, 마지막 사진은 InSight가 화성 대기에 접근하는 것처럼 화성에서 거의 5,000 마일 (8,000km) 떨어진 곳에서 촬영되었습니다.

InSight 우주선의 진입, 하강 및 착륙을 감시하는 두 개의 입방체 중 하나 인 MarCO-B는 우주선이 성공적으로 착륙 한 날인 2018 년 11 월 26 일 화성의 사진을 찍었습니다.

JPL의 MarCO 엔지니어 인 Brian Clement는 "MarCO는 기술 데모이며 임무에 대한 보조 페이로드로서 기본 목표는 기본 페이로드에 해를 끼치 지 않는 것입니다."라고 말했습니다. "EDL 동안 통신 중계 역할을 수행하는 것이이 개념의 증거입니다." 이제이 개념이 입증되었으므로 Clement는 미래의 로봇 임무가 이러한 방식으로 cubesats를 사용하도록 영감을 줄 수 있다고 덧붙였습니다.

더 깊은 지하로

InSight는 화성에 성공적으로 착륙하기위한 여덟 번째 임무이지만 행성의 표면이나 대기를 연구하는 데는 그다지 관심이 없습니다. 고정식 착륙선은 내부가 무엇인지, 행성이 오늘날의 춥고 건조한 곳으로 어떻게 진화했는지 이해하기 위해 깊은 지하를 들여다 보도록 설계되었습니다. 화성의 진화를 연구함으로써 우리는 또한 지구가 어떻게 생겨 났는지에 대해 조금 배울 수 있습니다. 우리 행성은 우리 행성의 과거에 대한 증거를 지속적으로 지우는 지각 활동으로 살아있는 반면 화성은 지각 론을 가지고 있지 않기 때문에 더 기꺼이 포기하려고합니다. 비밀.

InSight 사명의 핵심은 세 가지 기본 실험입니다. 앞으로 몇 주 동안 임무 관제사는 로봇 팔을 사용하여 상부 갑판에서 두 개의 계기를 잡으라는 명령을 착륙선에 보낼 것입니다. 내부 구조를위한 지진 실험 또는 SEIS, 실험 및 열 흐름 및 물리적 특성 패키지 또는 HP3 실험 . 손에 잡히면 SEIS와 HP3는 착륙선 바로 앞 표면으로 내려갑니다.

지진계는 행성 내부를 통과하는 극도로 희미한 지진파를 감지하려고 할 것입니다. "화성 지진"과 운석 충돌에 의해 촉발되는이 파도는 화성 내부에서 튀어 오르는 구성 변화를 나타내는 데 사용할 수 있습니다. 이전에는 우리가 화성의 지하를 엿본 적이 없었지만 이제는 화성의 가장 깊은 비밀을 드러내면서 내부의 3D "초음파"를 촬영할 임무가 있다고 선교 과학자들은 말했다.

열 흐름 프로브는 지하에서 최대 5 미터 깊이까지 천천히 뚫습니다. 표면 아래로 내려 가면 탐사선 ( "두더지"라고도 함)은 행성의 맨틀에서 지각을 통해 전파되는 열의 양을 측정합니다. 모든 행성은 형성된 이후 천천히 열을 방출하며 열의 양은 행성의 구성과 직접 관련이 있습니다. 화성의 내부를 둘러싼 한 가지 미스터리는 오늘날 우리가보고있는 행성의 질량을 형성하기 위해 40 억년 전에 축적 된 소행성의 유형에 초점을 맞추고 있습니다. InSight의 부 책임자 인 Suzanne Smrekar에 따르면, HP3 프로브는 화성이 어떻게 진화했는지에 대한 우리의 이해에서 중요한 차이를 메울 것입니다.

"우리는 행성의 열 진화에 대한 이러한 모든 모델을 가지고 있지만 검증 할 방법은 거의 없습니다."라고 그녀는 설명했습니다. "표면에서 일어나는 모든 일과 현재 화성의 내부에서 일어나는 일을 이해하는 것은 매우 중요합니다."

이 한 위치에서 열 흐름을 측정함으로써 행성 과학자들은 행성의 나머지 부분에 대해 그 숫자를 외삽하여 마침내 행성의 원시 빌딩 블록이 무엇인지 밝혀 낼 수 있다고 Smrekar는 주장했습니다.

InSight 팀은 NASA의 제트 추진 연구소에서 화성의 상태를 모방하기 위해 최선을 다하는 우주선의 로봇 팔을 테스트합니다.

마지막으로, InSight의 온보드 X- 밴드 라디오의 약간의 도움으로 임무 과학자들은 SEIS 및 HP3의 과학 조사를 보완하는 측정 인 화성의 "흔들림"도 측정 할 수 있습니다. 그들은 태양계 전체에 걸쳐 로봇 임무와 통신하는 데 사용되는 지구 기반 딥 스페이스 네트워크 (DSN)에서 무선 신호를 전송 한 다음 InSight의 두 가지 과정에서 반환 된 무선 신호의 도플러 이동을 측정 할 계획입니다. 올해 주요 임무. 이 신호는 착륙선이 지구를 기준으로 얼마나 빠르게 움직이는 지 측정하는 데 사용될 수 있으며, 따라서 전체 행성이 축에서 얼마나 많이 흔들리는 지 알 수 있습니다. 행성의 흔들림의 양은 우리가 아직 알지 못하는 화성 퍼즐의 또 다른 조각 인 화성 핵의 크기와 구성과 관련이 있습니다.

InSight는 움직이지 않는 착륙선 일 수 있지만 (6 륜 사촌 인 Curiosity와는 대조적으로)이 임무가 달성하고자하는 과학의 범위에는 영향을 미치지 않습니다. 착륙선의 고유 한 데이터 수집 방법을 사용할 수있는 한 가지 깔끔한 연구는 붉은 행성에서 매우 흔한 대기 현상 인 먼지 악마에 초점을 맞추고 있습니다. 일반적으로 지구상에서는 상당히 작지만 화성의 먼지 악마는 왕이며 때로는 대기로 수 마일 높이로 상승합니다.

JPL의 InSight 수석 연구원 인 Bruce Banerdt는 "우리 과학 팀의 몇몇 사람들이 모하비 사막의 먼지 악마에 대해 많은 연구를 해왔습니다."라고 말했습니다. 팀은 지진계, 풍향계 및 압력 센서 시스템을 사용하여 화성 먼지 악마가 착륙선의 착륙 지점을 휩쓸면 InSight가 어떤 종류의 신호를 측정 할 수 있는지 알아보기 시작했습니다.

Banerdt는 "우리는 실제로 압력 강하를 볼 수 있습니다. 그것은 마치 작은 허리케인과 같습니다. 먼지 악마의 중심에있는 압력은 주변 압력에 비해 매우 낮습니다."라고 말했습니다. "그래서, 그것이 착륙선을 바로 넘어 가지 않더라도 우리는 압력 신호를 볼 수 있습니다. 그리고 그 압력은 땅을 약간 끌어 올리고 지진계는 악마가 지나갈 때 땅의 미세한 기울기를 감지 할 수 있습니다. . "

이 정보를 가지고 Banerdt는 InSight에서 소용돌이 치는 먼지 악마를 감지 할 수있을뿐만 아니라 크기와 이동 방향을 해독 할 수있을뿐만 아니라 토양의 탄력성에 대해서도 배울 수있을 것이라고 확신합니다. 지진계 아래.

이제 InSight가 화성에 착륙하고 "주차장"평야의 첫 번째 이미지를 반환 했으므로 선교 과학자들은 임무가 밝혀지기를 바라는 화성의 미스터리를 기대하고 있습니다. 그리고 누가 알겠습니까, 우리는 길을 따라 우리 행성의 기원에 대해 조금 배울 수 있습니다.

이제 말이 되네요

InSight가 무엇을 의미하는지 짐작할 수 있습니까? 지진 조사, 측지 및 열 전달을 사용한 내부 탐사. 예, 간단히 InSight를 사용하겠습니다.