Цивилизация
Рано утром в субботу с базы ВВС США «Ванденберг» в Калифорнии стартовала ракета Atlas V с марсианской космической миссией InSight, запуска которой научное сообщество ожидало несколько лет.
Десятилетиями все аппараты, запускавшиеся к Марсу, предназначались для изучения его поверхности или тонкой атмосферы. Сегодня же к планете впервые отправился аппарат,
главной целью которого является изучение его внутреннего строения.
Аппарат InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) прибудет на Марс после почти семимесячного путешествия, совершит мягкую посадку в районе нагорья Элизий у экватора и приступит к научным исследованиям, которые продлятся минимум два года.
Набор имеющихся на борту научных инструментов позволит аппарату изучать тепловые потоки, идущие из недр планеты, сейсмическую активность и понять природу ее ядра.
«Несмотря на то, что мы запускали к Марсу кучу аппаратов – орбитеров, а также лендеров и марсоходов, ползающих по его поверхности – у нас никогда не было миссии, призванной взглянуть внутрь Марса», — пояснил Геральд Шуберт, геофизик из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. – InSight действительно уникален в способности исследовать внутреннюю структуру и состав планеты земной группы. Такого никогда ранее не делалось».
В прошлом NASA уже отправляло на Марс сейсмометры – на двух аппаратах «Викинг» в 1976 году. Однако они не выполнили поставленных задач – один сломался, второй сильно вибрировал из-за марсианских ветров. Брюс Банердт, тогда выпускник университета, занимавшийся геологией, хорошо помнит свои эмоции, когда стало понятно, что сейсмометры «Викингов» не сработали. Сегодня, став геофизиком в Лаборатории реактивного движения и руководителем миссии InSight, он переживает схожие чувства.
«Я едва ли могу спать по ночам, — говорит ученый. – Ведь проделан такой длинный путь».
До этого, единственным космическим телом за пределами Земли, где устанавливались сейсмометры, была Луна.
Ранее роверы, посадочные аппараты и орбитальные спутники нашли на Марсе множество высохших озер, рек, вулканов. Теперь же сейсмология поможет ученым понять, какие внутренние процессы определили в прошлом внешний облик планеты.
«При помощи сейсмологии мы можем создать трехмерную карту внутреннего строения планеты, — считает Банердт. – Из этого мы сможем понять, как планета формируется, как она живет».
Для ответа на этот вопрос на борту аппарата, который, в отличие от роверов будет находиться неподвижно, есть ряд совершенных научных инструментов.
Сейсмометр (SEIS) состоит из трех детекторов, способных фиксировать колебания грунта на высоких и малых частотах. С его помощью ученые будут фиксировать естественные «марсотрясения»,
удары от метеоритов, а также особенности гравитационного взаимодействия Марса с его спутником Фобосом.
Этот инструмент был создан в сотрудничестве NASA с Французским космическим агенством. Инструмент HP3 (Heat Flow and Physical Properties Probe) будет размещен на глубине 3-5 метров для оценки теплового потока из глубин планеты. По мере зарывания этот прибор будет останавливаться каждые 15 сантиметров для снятия показаний. Этот сложный прибор был создан при участии Германского аэрокосмического центра и Польской академии наук.
Прибор RISE (Rotation and Interior Structure Experiment) установлен на борту аппарата для изучения вращения Марса. Измеряя мельчайшие отклонения в равномерном врещении планеты, ученые постараются оценить размер, плотность и состояние вещества внутри ядра планеты.
Оценка скорости вращения планеты будет проводиться при помощи радиосигналов, отправляемых с Земли, которые позволят определять положение аппарата на поверхности планеты с точностью до 10 сантиметров.
Аппаратура APSS (Auxiliary Payload Sensor Subsystem) состоит из набора инструментов, призванных оценивать окружающее пространство вблизи места посадки миссии. Магнитометр будет измерять величину и ориентацию магнитного поля в месте посадки, другие приборы – температурный режим и направление ветра.
Итальянское космическое агентство собрало для лендера специальный уголковый отражатель, возвращающий падающий на него свет в сторону источника. Планируется, что с его помощью будущие орбитальные миссии смогут с высокой точностью определять положение аппарата на поверхности.
Главным подрядчиком в строительстве миссии была выбрана компания Lockheed Martin, создание посадочного модуля началось еще в мае 2014 года. Масса аппарата составляет 694 кг, высота – 108 сантиметров.
Примечательно, что изначально старт миссии был запланирован на май 2016 года, но тогда запуск был отменен из-за небольшой утечки внутри сейсмометра, которую не успели ликвидировать.