InSight

Allikas: Vikipeedia
InSight
Artist's Concept of the InSight Lander.jpg
Kunstniku nägemus InSight jaamast, mis maandub Marsi pinnal.
Organisatsioon NASA
Alltöövõtjad Lockheed Martin
Missioonitüüp maandur
Stardi aeg 5. mai 2018
Kanderakett Atlas V
Mass 360 kg
Suurused 6,1 × 2,0 × 1,4 m
Võimsus 450 W

InSight on NASA planeerimisel olev missioon Marsi pinnale.[1] Missiooni nimetus on lühend ingliskeelsest väljendist Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport.[2]

InSight missiooni eesmärgiks on maandada Marsi pinnale statsionaarne jaam, mis on varustatud seismomeetri ja soojusvoosondiga, ning uurida planeedi varajast geoloogilist evolutsiooni, mis peaks täiustama meie arusaama Päikesesüsteemi maataolistest planeetidestMerkuur, Veenus, Maa, Marss. InSighti missioonil taaskasutatakse 2008. aastal Marsile maandunud Phoenixi missioonil lennanud tehnoloogiaid, et hoida missiooni riskid ja kulud võimalikult madalad[2].

Jaama testimisel avastati peamises teadusseadmes rike ning seetõttu tuli see Lockheed Martini tehasesse tagasi saata. Märtsis 2016 otsustas NASA kulutada 150 miljonit dollarit, et lükata InSighti start 5. maile 2018[3].

Eellugu ja tulevik[muuda | muuda lähteteksti]

InSighti esialgne nimi oli GEMS (Geophysical Monitoring Station), kuid 2012. aasta alguses palus NASA segaduste vältimiseks selle nime ära muuta, kuna üks teine missioon, mis oli teostamisel, kandis samuti nime GEMS. Pärast nime muutmist esialgne GEMS katkestati.[4]

InSight valiti 2010. aastaks NASA-le laekunud 28 ettepaneku[5] hulgast üheks kolmest Discovery programmi finalistiks ning 2011. aasta mais eraldati programmile 3 miljonit USA dollarit edasisteks arengu- ja arendustöödeks[6]. 2012. aasta augustis kuulutati konkursi võitjaks InSight.[1] Missiooni eelarve on 425 miljonit USA dollarit ning see ei sisalda kanderaketi maksumust[7].

NASA alustas maanduri ehitamist, 19. mail 2014 ja üldine testimine algas 27. mail 2015.

Seadme testimisel tuvastati, et seismomeeteril, Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS), on püsiv vaakumileke ning seetõttu otsustas NASA missiooni edasi lükata 2018. aastale. Seadme arendamise võttis üle JPL ja Prantsuse kosmoseagentuur, CNES, vastutab seadme integreerimise ja testimise eest[8].

Missiooni ajakava[muuda | muuda lähteteksti]

  • Start: 5. mai 2018
  • Maandumine: 26. november 2018
  • Kestus: 728 päeva/708 soli[2]

Disain[muuda | muuda lähteteksti]

Selleks, et missiooni riski ja kulusid võimalikult madalatena hoida, võtab InSight oma disaini baasiks Marsi missiooni Phoenixi testitud tehnoloogiad ja disaini ning hakkab neid vajalikul määral edasi arendama.[9] Energiaallikana plaanitakse kasutada päikesepatareisid ning sel põhjusel tahetakse, et InSight maanduks Marsi ekvaatorile võimalikult lähedale, mis kindlustaks tema tööajaks umbes kaks aastat (ühe Marsi aasta).[2] Maandumispaigaks on määratud Gale'i kraatrist põhja pool asuv Elysium Planitia.[10]

Veos[muuda | muuda lähteteksti]

InSighti teaduslik veos koosneb kolmest põhilisest tööriistast:

  • SEIS, mis on lühend ingliskeelsest väljendist Seismic Experiment for Interior Structure, mõõdab ülima täpsusega pinnase värinaid ning muid Marsi sisemisi aktiivsusi. See aitab teadlastel paremini mõista planeedi ajalugu ja struktuuri. SEIS-i töötab välja Prantsuse Kosmoseagentuur CNES koostöös mitmete partneritega: Pariisi Kosmosefüüsika Instituut (IPGP), ETH Zürich, Päikesesüsteemi uuringutega tegelev Max Planck'i Instituut (MPS), Londoni Imperial College, Toulouse'i Ülikool (ISAE) ja JPL.[11][12]
  • HP3, mis on lühend ingliskeelsest väljendist Heat Flow and Physical Properties Package, on iseseisvalt läbi Marsi koore tungiv sond, mis "puurib" end 5 meetri sügavusele Marsi pinda eesmärgiga mõõta, kui palju soojust eraldab planeedi tuum ning selle abiga teha kindlaks Marsi termiline ajalugu. HP3-le on antud ka hüüdnimi "mutt", mis hakkab enda järel lohistama köidikut, millele on kinnitatud tundlikud temperatuuriandurid, mille abiga luuakse pinnase termiline profiil.[10] Instrumendi töötab välja Saksa Kosmoseagentuur (DLR).[10][13][14]
  • RISE, mis on lühend ingliskeelsest väljendist Rotation and Interior Structure Experiment, on instrument, mis mõõdab, kui palju Marss väriseb, kui päike teda enda poole tõmbab. Samuti Marsi pretsessiooni ja pöörlemistelje liikumist. Seade saadab signaale eri ajahetkedel välja ning teades seadme asukohta ning signaalide ajalist vahet, saadakse Marsi nurkkiirus, kiirus ja muud vajalikud andmed, et pöörlemistelje liikumist uurida.[15] Pretsessiooni uurides on võimalik teada saada andmeid Marsi koore ning tuuma tiheduse, konsistentsi ja suuruse kohta.[10] See omakorda aga heidab valgust kõigi maataoliste planeetide ning erinevate kivist eksoplaneetide moodustumisele.[10]

Maandumisjaama külge kinnitatud kaamera hakkab edastama mustvalgeid kaadreid pardal olevatest instrumentidest ja 3D-pilti alast, kuhu paigutatakse seismomeeter ja soojusvoo sond. Lisaks sellele, tõstavad insenerid ja teadlased kaamera abiga tööriistad jaama pardalt Marsi pinnale. Samuti võimaldab 45-kraadise vaateväljaga kaamera panoraamvaadet maandumisala ümbritsevast maastikust.[16] Teine kaamera, 120-kraadise vaateväljaga, paigutatakse teki alla ning see loob täiendava vaate seadeldiste mahalaadimis alale.[16]

Eesmärgid[muuda | muuda lähteteksti]

Maataoliste taevakehade läbilõige (Maa, Marss ja Kuu) – Kunstniku nägemus.

InSight viib Marsi pinnale statsionaarse jaama, mis hakkab uurima planeedi pinna sisemust. Kogutud andmed ja nende läbitöötamine peaks aitama leida vastuse planeetide ja Päikesesüsteemi teaduse põhiküsimusele: mis on need protsessid, mis vormisid Päikesesüsteemi maataolisi planeete sellisteks, nagu nad praegu on, rohkem kui neli miljardit aastat tagasi.[17]

InSight’i peamine eesmärk on aga uurida Marsi evolutsioonilist ajalugu protsessidest, mis on planeeti tänapäevani vorminud. Uurides Marsi tuuma mõõtmeid, tihedust, paksust, selle ümbrise ja koore üleüldist struktuuri ning sisemusest tulevat soojushulka, aitab teadlastel paremini mõista evolutsioonilisi protsesse, mis on mõjutanud kõikide maataoliste planeetide arengut.[17] Maataolistel planeetidel on ühine sünnipära – taevakeha suurenemisel hakkab sisemuses temperatuur tõusma, mille tulemusena moodustubki maataoline planeet tuumaga, selle ümbrise ning koorega.[18] Vaatamata ühisele sünnipärale, on igat maataolist planeeti hiljem vorminud ning kujundanud protsessid, mida nimetatakse ühisnimetajaga diferentseerumiseks ning mida ei suudeta senimaani korralikult mõista. Missiooni eesmärgiks ongi laiendada teadlaste silmaringi ning varustada neid vajalike andmetega, et suuta mõista neid protsesse paremini.[18] Selleks teeb missioon kindlaks, kas Marss omab mingisugustki sisemist aktiivsust, kui suur soojushulk vabaneb marsi tuumast ja kui palju sellest jõuab planeedi ülemistesse kihtidesse, kui suur on Marsi tuum ning mis olekus ta on – kas vedelas või tahkes.[19] Teisene eesmärk on sooritada põhjalikud geofüüsilised ja tektoonilised uuringud ning samuti uurida meteoriitide kokkupõrgete jälgi Marsi pinnal, mis võivad osutuda kasulikeks abimaterjalideks uurides samu harusid planeedi Maa suhtes.

Maataolisi planeete vormivate evolutsiooniliste protsesside uurimiseks valiti Marss seetõttu, et sellel on kõige põhjalikumalt ja paremini säilinud ajalooline "kirje". Marss on piisavalt suur, et olla läbinud varajased protsessid, mis kujundasid sellest kiviplaneedi ning parajalt väike, et omada protsessidest jäänud "kirjeid".[17]

Meeskond[muuda | muuda lähteteksti]

InSight Marsi jaam hakkab välja nägema sarnaselt Phoneix'i jaamaga

InSighti meeskond koosneb teadlastest ja inseneridest erinevatest riikidest (Ameerika Ühendriigid, Prantsusmaa, Saksamaa, Austria, Belgia, Kanada, Jaapan, Šveits ja Suurbritannia), teadusharudest, valdkondadest ning organisatsioonidest.[20]

Bruce Banerdt, kes võttis osa ka Marsi kulguri missioonist Mars Exploration Rover, on nii kogu InSight missiooni kui ka SEIS instrumendi juhtivteadlane.[21] Suzanne Smrekar, kelle teadustöö keskendub planeetide soojusliku evolutsiooni uurimisel ning kes on läbi viinud ulatuslike soojusvoo mõõteriistade teste ja arendustöid, juhib InSight'i HP3 instrumendiga tegeleva töögruppi tegemisi.[22] Sami Asmar, raadiolaineid uuriva teadusharu ekspert, vastutab RISE instrumendi arendustöö eest.[23] InSight missiooni projektijuht on Tom Hoffman ja tema asetäitja Henry Stone.[20]

Lockheed Martin Space Systems organisatsioon varustab missiooni kosmoselaevaga ning viib läbi selle arendustööd ja testimised. Samuti hakkab nimetatud organisatsioon pakkuma missioonile tehnilist tuge kogu operatsiooni vältel.[20]

Meeskonna koosseis:[10]

  • B. Banerdt, JPL
  • S. Asmar, JPL
  • D. Banfield, Cornelli Ülikool
  • L. Boschi, ETH Zürich
  • U. Christensen, Päikesesüsteemi uuringutega tegelev Max Plancki Instituut (MPS)
  • V. Dehant, Belgia Kuninglik Observatoorium (ROB)
  • RISE: B. Folkner, JPL
  • D. Giardini, ETH Zürich
  • W. Goetz, MPS
  • M. Golombek, JPL
  • M. Grott, Saksamaa Kosmoseagentuur (DLR)
  • T. Hudson, JPL
  • C. Johnson, Briti-Kolumbia Ülikool (UBC)
  • G. Kargl, Kosmoseteaduse Instituut (IWF)
  • S. Smrekar, JPL
  • N. Kobayashi, JAXA
  • SEIS: P. Lognonné, Pariisi Kosmosefüüsika Instituut (IPGP)
  • J. Maki, JPL
  • D. Mimoun, Toulouse'i Ülikool (ISAE)
  • A. Mocquet, Nantes'i Ülikool
  • P. Morgan, Colorado Geoloogia uuringud
  • M. Panning, Florida Ülikool
  • T. Pike, Londoni Keiserlik Ülikool
  • HP3: T. Spohn, DLR
  • J. Tromp, Princetoni Ülikool
  • T. van Zoest, DLR
  • R. Weber, Marshalli Kosmoselendude Keskus
  • M. Wieczorek, IPGP

Viited[muuda | muuda lähteteksti]

  1. 1,0 1,1 NASA will send robot drill to Mars in 2016, Washington Post, By Brian Vastag, Monday, August 20
  2. 2,0 2,1 2,2 2,3 "InSight – Mission Overview". JPL. NASA. 2012. 
  3. InSight Mars lander escapes cancellation, aims for 2018 launch. Spaceflight Now. Vaadatud 14. oktoober  2017.
  4. JPL changes name of Mars mission proposal – Glendale NewsPress
  5. NASA/JPL – New NASA Mission To take First Look Deep Inside Mars
  6. "NASA Selects Investigations For Future Key Planetary Mission". NASA. 
  7. "NASA picks project shortlist for next Discovery mission". TG Daily. 9. mai 2011. 
  8. InSight’s second chance. The Space Review. Vaadatud 15. oktoober  2017.
  9. NASA -New Insight on Mars Expected From new NASA Mission (2012)
  10. 10,0 10,1 10,2 10,3 10,4 10,5 Geophysical Mission to Mars – October 2012
  11. Francis, Matthew (21. august 2012). "New probe to provide InSight into Mars' interior". Ars Technica. 
  12. "The GEMS (GEophysical Monitoring Station) SEISmometer". 
  13. "Mars Exploration Program- New Insight on Mars Expected From New NASA Mission". NASA – JPL. 2012. 
  14. "Measuring Heat Flow on Mars: The Heat Flow and Physical Properties Package on GEMS". 
  15. "Geodesy on GEMS (GEophysical Monitoring Station)". 
  16. 16,0 16,1 "InSight – Technology". NASA – JPL. 2012. 
  17. 17,0 17,1 17,2 "InSight: Mission". Mission Website. NASA Jet Propulsion Laboratory. 
  18. 18,0 18,1 "InSight: Science". Mission Website. NASA's Jet Propulsion Laboratory. 
  19. Kremer, Ken (2. märts 2012). "NASAs Proposed ‘InSight’ Lander would Peer to the Center of Mars in 2016". Universe Today. 
  20. 20,0 20,1 20,2 "InSight: People". Mission Website. NASA's Jet Propulsion Laboratory. 
  21. "JPL Science: People – Bruce Banerdt". Website. NASA's Jet Propulsion Laboratory. 
  22. "JPL Sciences: People – Sue Smrekar". Website. NASA's Jet Propulsion Laboratory. 
  23. "JPL Science and Technology: Sami Asmar". Website. NASA's Jet Propulsion Laboratory.