Википедия

InSight

Текущая версия страницы пока не проверялась опытными участниками и может значительно отличаться от версии, проверенной 17 июля 2021 года; проверки требуют 18 правок.
У этого термина существуют и другие значения, см. Insight.

InSight (Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport, ранее назывался Geophysical Monitoring Station — GEMS) — миссия НАСА в рамках программы «Дискавери» по доставке на Марс исследовательского посадочного аппарата с сейсмометром SEIS[1][3]. Миссия InSight рассчитана на изучение внутреннего строения и состава Красной планеты[4]. Расчётный срок работы аппарата — 728 дней (709 солов)[5]. Зонд создан на базе уже проверенной платформы — посадочного зонда «Феникс», который успешно работал в приполярных областях Марса. Стоимость миссии составляет около 480 млн долларов США (без учёта стоимости ракеты-носителя и затрат партнёров из Франции и Германии).

InSight
Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport
Аппарат «InSight» (в представлении художника)
Аппарат «InSight» (в представлении художника)
Заказчик Соединённые Штаты Америки NASA
Производитель Соединённые Штаты Америки NASA
Германия DLR
Франция CNES
Оператор Лаборатория реактивного движения NASA
Задачи Изучение тектонических процессов, происходивших и происходящих на Марсе[1]
Стартовая площадка Соединённые Штаты Америки База Ванденберг
Ракета-носитель Атлас-5 401
Запуск 5 мая 2018, 11:05 UTC
Длительность полёта 205 дней
COSPAR ID 2018-042A
SCN 43457
Технические характеристики
Масса 350 кг
Мощность 450 Вт
Источники питания Солнечная батарея/NiH2 аккумулятор
Элементы орбиты
Посадка на небесное тело 26 ноября 2018 (6 лет 1 месяц назад)
Координаты посадки 4°30′09″ с. ш. 135°37′24″ в. д. / 4,5024° с. ш. 135,6234° в. д. / 4.5024; 135.6234G[2]
Логотип миссии
InSight Mission Logo

Программа «Дискавери»
mars.nasa.gov/insight/
Логотип Викисклада Медиафайлы на Викискладе

Разработка проекта осуществлялась Лабораторией реактивного движения (JPL), которая занималась разработкой марсоходов Спирит, Оппортьюнити и Кьюриосити.

В 2024 году при анализе сейсмических данных собранных аппаратом InSight на Марсе была обнаружена вода в жидком состоянии, она залегает на глубине 10-20 км. Объёмов воды, обнаруженных в средней коре Марса, хватило бы, чтобы покрыть всю Красную планету слоем жидкости толщиной 1,6 км[6][7][8].

История

править

Подготовка миссии

править

Проект InSight был одним из трёх финалистов (другие — Titan Mare Explorer (изучение спутника Сатурна Титана спускаемым аппаратом в море) и Comet Hopper (изучение эволюции комет)), получивших финансирование в размере $3 млн в мае 2011 года на детальную проработку концепции.

21 августа 2012 года NASA объявило, что в качестве победителя выбран проект InSight. Решение выделить финансирование на миссию InSight было принято в августе 2012 года. Выбор в пользу Insight был обусловлен относительно низкими финансовыми затратами на эту миссию, а также возможностью организовать её в кратчайшие сроки[9].

Изначально рассматривались 22 возможных места посадки зонда, число которых к сентябрю 2013 года сократилось до четырёх наиболее безопасных с точки зрения посадки: это в основном ровная местность с небольшим количеством камней и незначительным уклоном. Все посадочные места находятся в северном полушарии Марса на равнине Элизий. Каждый район посадки — эллипс длиной в 130 километров с востока на запад и 27 километров — с севера на юг. Место посадки будет определено с помощью камер высокого разрешения зонда MRO.

19 декабря 2013 года НАСА сообщило о выбранной для запуска аппарата InSight ракете-носителе — им стал Atlas V конфигурации 401. Запуск обойдётся в $160 млн[10].

17 ноября 2014 года компания Lockheed Martin сообщила о начале финальной сборки посадочного модуля[11].

22 декабря 2015 года на специальном брифинге NASA было объявлено, что запуск миссии, запланированный на март 2016 года, не состоится. Причиной этому стала выявленная неисправность ключевого инструмента посадочного аппарата — сейсмометра SEIS. Во время проводившихся 21 декабря тестов, при температурных условиях, сходных с рабочими на Марсе (-45 °C), была выявлена утечка в вакуумной камере сейсмодатчиков. Производитель сейсмометра, Космический центр Тулузы, сообщил, что не успеет устранить неполадки и завершить тестирование инструмента для запуска миссии в марте. Окно запуска миссии к Марсу в 2016 году было довольно короткое (с 4 по 30 марта), а следующее окно должно было возникнуть только через 26 месяцев, в 2018 году[12][13][14].

В марте 2016 года было подтверждено, что аппарат всё-таки будет запущен в 2018 году. Стартовое окно для запуска должно было открыться с 5 мая, прибытие к Марсу ожидалось 26 ноября 2018 года[15].

Запуск и полёт

править

InSight запустили 5 мая 2018 года с базы Ванденберг в 04:05 по времени Тихоокеанского побережья (14:05 мск) при помощи ракеты-носителя Atlas V 401. Сначала станция была выведена на полярную орбиту вокруг Земли, а затем, после включения двигателей, вышла на траекторию полёта к Марсу. Вместе с основным аппаратом к Марсу запустили два кубсата MarCO-A и MarCO-B[16].

22 мая 2018 года аппарат InSight совершил первую из шести запланированных коррекций курса, включив на 40 секунд 4 из 8 своих двигателей[17][18].

К 6 августа 2018 года, когда InSight преодолел половину пути к Марсу, были успешно протестированы все бортовые инструменты зонда, в том числе сейсмометр SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure), инструмент для измерения исходящих из недр планеты потоков тепла Heat Flow and Physical Properties Package (HP3), инструмент Rotation and Interior Structure Experiment (RISE), использующий радиосвязь аппарата с Землёй для оценки величины возмущений оси вращения Марса[19].

 
 
Первые изображения, переданные аппаратом

Работа на поверхности

править

26 ноября 2018 года в 22:53 мск InSight совершил успешную посадку на поверхность Марса на равнину Элизий и передал первое изображение[20].

Необработанные звуки вибраций, вызванных марсианским ветром. Слушать надо в наушниках или с сабвуфером
 
Анимация, показывающая установку сейсмометра SEIS на поверхность Марса роботизированной рукой аппарата InSight

7 декабря 2018 года космический зонд InSight, совершивший посадку на Марсе, передал на Землю аудиозапись звука ветра. Об этом в Twitter сообщил глава NASA Джим Брайденстайн[21][22].

19 декабря 2018 года при помощи роботизированной руки InSight установил сейсмометр SEIS на поверхность Марса на расстоянии в 1,6 метра от посадочной платформы[23][24][25].

13 февраля 2019 года объявлено об успешной установке на поверхность Марса второго выносного измерительного устройства — датчика теплового потока[26].

28 февраля 2019 года бур инструмента HP3 начал работать, но наткнулся на препятствие. 2 марта работу бура возобновили на четыре часа, но он не продвинулся дальше, поэтому бурение решили приостановить на две недели[27].

2 марта 2019 года космический аппарат Европейского космического агентства Trace Gas Orbiter при помощи бортового телескопа CaSSIS сделал снимок, на котором виден спускаемый аппарат InSight, парашют и две половины капсулы, которые защищали InSight во время его входа в атмосферу Марса — его теплозащитный экран и заднюю панель[28].

В апреле 2019 года НАСА сообщила, что французский сейсмометр SEIS зафиксировал первое марсотрясение[29][30][31]. Ранее вероятное марсотрясение магнитудой 2,8 по шкале Рихтера было зафиксировано сейсмометром американского аппарата «Викинг-2» 6 ноября 1976 года[32][33][34]. За полгода сейсмометр SEIS зафиксировал более 100 событий, 21 из которых — возможные марсотрясения[35][36].

Камера HiRISE установленная на орбитальном аппарате Mars Reconnaissance Orbiter недавно отправила домой отличные снимки аппарата InSight.

23 сентября 2019 года камера HiRISE американского зонда Mars Reconnaissance Orbiter сделала снимок места посадки InSight с высоты 272 км, на котором видно две круглые солнечные панели с обеих сторон корпуса посадочного модуля и яркое пятно, которое представляет собой куполообразную защитную крышку над сейсмометром SEIS[37].

С момента прибытия зонда InSight на Марс французский сейсмометр SEIS за более чем год зафиксировал 322 марсотрясения. Два самых крупных марсотрясения произошли в геологически активной зоне Борозды Цербера[англ.], которая находится примерно в 1600 км от места посадки зонда[38].

В начале марта 2021 года, чтобы уменьшить уровень шумов в данных сейсмометра SEIS, зонд InSight начал при помощи ковша, установленного на конце 2,4-метровой роботизированной руки, IDA засыпать шлейф, соединяющий сейсмограф со станцией и отвечающий за передачу энергии и данных, песком, чтобы уменьшить суточные перепады температуры шлейфа. 15 марта ковш засыпал первой партией грунта защитный колпак сейсмометра. 7 и 18 марта 2021 года SEIS зафиксировал два марсотрясения магнитудой 3,3 и 3,1 по шкале Рихтера. Два новых сильных марсотрясения были выявлены спустя почти два земных года после регистрации двух сильнейших марсотрясений магнитудой 3,5 и 3,6 по шкале Рихтера[39].

В мае 2021 года команда InSight успешно опробовала новый метод очистки солнечных панелей аппарата от осевшей на них пыли. Станция высыпала при помощи ковша песок вблизи одной из солнечных панелей, чтобы песчинки, подхваченные порывом ветра, сбили часть пыли с панели. Это привело к увеличению количества вырабатываемой панелями электроэнергии[40].

19 декабря 2022 года НАСА сообщило о том, что уровень заряда сейсмографа InSight упал до рекордно низкого уровня и вскоре устройство выйдет из строя. Завершение миссии отметили прощальным фото, на котором видно посадочный модуль, солнечные панели которого покрыты плотным слоем пыли.[41]

22 декабря 2022 года НАСА объявило о прекращении миссии марсианского посадочного зонда InSight. Об этом сообщает пресс-служба Лаборатории реактивного движения. За 4 года работы на Марсе InSight зафиксировала 1319 марсотрясений, самое мощное из которых имело магнитуду 4,7. Она сделала немало научных открытий — определила основные границы раздела слоев Марса, составила детальную схему подповерхностных слоев, оценила размеры ядра Красной планеты, выявила сезонность марсотрясений и связала некоторые из них с падениям крупных метеоритов[42].

В 2024 году были опубликованы результаты проведенного под руководством Вашана Райта, геофизика из Калифорнийского университета в Сан-Диего анализа данных, собранных аппаратом InSight. Исследователи пришли к выводу, что наличие жидкой воды в коре Марса на глубине 11,5 — 20 км наиболее правдоподобно объясняет полученные данные[43][44].

Сигнал вероятного марсотрясения

Цели программы

править

В течение двух лет InSight будет изучать внутреннюю структуру Марса, регистрируя подземные толчки. Они могут возникать по разным причинам, в частности, в результате падения метеоритов, которые не сгорают в более разреженной марсианской атмосфере. Первые попытки таких исследований проводились с использованием сейсмографов на спускаемых аппаратах «Викинг-1» и «Викинг-2», запущенных к Марсу в 1975 году. Однако на «Викинге-1» этот прибор не заработал после посадки, а на «Викинге-2» не имел достаточной чувствительности, поскольку был установлен не на марсианской почве, а на спускаемом аппарате. InSight оснащён гораздо более совершенной аппаратурой, которая, как ожидается, будет регистрировать как падения метеоритов, так и глубинные процессы. Кроме того, на автоматической станции, которая будет оставаться в одной точке на протяжении всего цикла исследований, установлена аппаратура для замера температуры подпочвенных слоёв, а также бур длиной шесть метров. На поверхности станции установлены средства радиосигнализации, которые позволят точно замерять параметры движения Марса по орбите[45]. Запланированная длительность миссии: 728 дней (709 солов). Ожидаемый объём научной информации для передачи на Землю — 29 ГБ. Плановое завершение миссии — ноябрь 2020 года[5].

Научными целями программы InSight являются:

Технические характеристики

править

При создании посадочного модуля InSight использованы многие из инженерных решений, применённых при создании зонда Phoenix, совершившего посадку в 2007 году неподалёку от северного полюса Марса.

Энергоснабжение — солнечные панели.

Манипулятор.

Возможность перемещения не предусмотрена.

Глубина погружения пенетратора — 6 м.

Научные инструменты

править
 
Сейсмометр SEIS, установленный на марсианской поверхности

Посадочный аппарат InSight оборудован тремя инструментами и двумя камерами:

Увековечивание имён

править

На сайте NASA была помещена форма, все заполнившие которую могли увековечить своё имя в истории освоения Марса. Все имена были записаны на специальный микрочип, который отправился в 2018 году к Красной планете в рамках космической миссии InSight[48].

См. также

править

Примечания

править
  1. ↑ 1 2 3 4 5 6 InSight... into the Early Evolution of Terrestrial Planets (англ.). NASA facts. NASA JPL. Дата обращения: 26 сентября 2013. Архивировано из оригинала 28 сентября 2013 года.
  2. ↑ Parker T. J., Golombek M. P., Calef F. J., Williams N. R., LeMaistre S., Folkner W., Daubar I. J., Kipp D., Sklyanskiy E., Lethcoe-Wilson H., Hausmann R. Localization of the InSight Lander // 50th Lunar and Planetary Science Conference, held 18-22 March, 2019 at The Woodlands, Texas. LPI Contribution No. 2132, id.1948. — 2019. — Bibcode: 2019LPI....50.1948P. Архивировано 20 января 2022 года.
  3. ↑ Brian Vastag. NASA will send robot drill to Mars in 2016 (англ.). The Washington Post (20 августа 2012). Дата обращения: 26 сентября 2013. Архивировано 19 июня 2018 года.
  4. ↑ 1 2 Новый марсоход поищет на планете следы былой жизни. Русская служба Би-би-си (10 июля 2013). Дата обращения: 26 сентября 2013. Архивировано 15 июля 2013 года.
  5. ↑ 1 2 mars.nasa.gov. Quick Facts | Mission (англ.). NASA's InSight Mars Lander. Дата обращения: 26 апреля 2019. Архивировано 26 апреля 2019 года.
  6. ↑ Reservoir of liquid water found deep in Martian rocks
  7. ↑ На Марсе на глубине 20 км обнаружена вода в жидком состоянии. Дата обращения: 14 августа 2024. Архивировано 14 августа 2024 года.
  8. ↑ Под поверхностью Марса обнаружена жидкая вода. Дата обращения: 19 декабря 2024. Архивировано 14 августа 2024 года.
  9. ↑ NASA анонсировало новую марсианскую миссию. Rambler Group (21 августа 2012). Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 19 сентября 2020 года.
  10. ↑ Mars lander to launch from California on Atlas 5 in 2016 (19 декабря 2013). Дата обращения: 23 июня 2020. Архивировано 5 декабря 2019 года.
  11. ↑ Lockheed Martin Begins Final Assembly Of NASA’s Next Mars Lander (17 ноября 2014). Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 11 сентября 2017 года.
  12. ↑ NASA Suspends 2016 Launch of InSight Mission to Mars, Media Teleconference Today (англ.). nasa.gov (22 декабря 2015). Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 26 июля 2019 года.
  13. ↑ Fate of InSight Mars Mission uncertain after 2016 Launch Cancellation (англ.). spaceflight101.com (22 декабря 2015). Дата обращения: 23 июня 2020. Архивировано 19 сентября 2020 года.
  14. ↑ Launch of NASA’s next Mars mission delayed until at least 2018 (англ.). spaceflightnow.com (27 декабря 2015). Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 18 сентября 2020 года.
  15. ↑ Mars set to receive NASA InSight at the end of 2018 (англ.). nasaspaceflight.com (9 марта 2016). Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 23 августа 2019 года.
  16. ↑ Twin MarCO CubeSats launching alongside NASA’s InSight Mars mission. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 11 августа 2020 года.
  17. ↑ InSight Steers Toward Mars. Дата обращения: 28 мая 2018. Архивировано 27 сентября 2020 года.
  18. ↑ InSight выполнил первую коррекцию траектории на пути к Марсу. Дата обращения: 23 июня 2020. Архивировано 25 сентября 2020 года.
  19. ↑ Зонд InSight прошёл полпути к Марсу; научные инструменты выдержали проверки Архивная копия от 18 сентября 2020 на Wayback Machine, 21 августа 2018
  20. ↑ Landing: summary (англ.). NASA. Архивировано 27 ноября 2018 года.
  21. ↑ NASA InSight Lander 'Hears' Martian Winds. Дата обращения: 8 декабря 2018. Архивировано 8 декабря 2018 года.
  22. ↑ Jim Bridenstine on Twitter. Дата обращения: 8 декабря 2018. Архивировано 12 декабря 2018 года.
  23. ↑ InSight установил сейсмометр на поверхность Марса Архивная копия от 22 декабря 2018 на Wayback Machine, 21.12.2018
  24. ↑ InSight установил сейсмограф на поверхность Марса. Дата обращения: 21 декабря 2018. Архивировано 22 декабря 2018 года.
  25. ↑ Посмотрите, как InSight устанавливает сейсмограф на поверхность Марса. Дата обращения: 21 декабря 2018. Архивировано 22 декабря 2018 года.
  26. ↑ Mars InSight завершила установку датчиков на Марсе. ТАСС. Дата обращения: 17 февраля 2019. Архивировано 17 февраля 2019 года.
  27. ↑ Бур InSight наткнулся на препятствие и приостановил работу. Дата обращения: 17 марта 2019. Архивировано 7 марта 2019 года.
  28. ↑ Jonathan Amos. European satellite captures Nasa Mars lander from orbit (англ.) (14 марта 2019). Дата обращения: 17 марта 2019. Архивировано 7 ноября 2020 года.
  29. ↑ Brown, Dwayne; Johnson, Alana; Good, Andrew NASA's InSight Detects First Likely 'Quake' on Mars. NASA (23 апреля 2019). Дата обращения: 23 апреля 2019. Архивировано 2 января 2021 года.
  30. ↑ Bartels, Meghan Marsquake! NASA's InSight Lander Feels Its 1st Red Planet Tremor. Space.com (23 апреля 2019). Дата обращения: 23 апреля 2019. Архивировано 25 ноября 2019 года.
  31. ↑ Французский сейсмометр зафиксировал первое марсотрясение. ТАСС (23 апреля 2019). Дата обращения: 25 апреля 2019. Архивировано 26 апреля 2019 года.
  32. ↑ Mars quakes set to reveal tantalizing clues to planet’s early years. Nature (26 апреля 2018). Дата обращения: 25 апреля 2019. Архивировано 27 апреля 2019 года.
  33. ↑ Галкин И. Н. Внеземная сейсмология. — М.: Наука, 1988. — С. 138—146. — 195 с. — (Планета Земля и Вселенная). — 15 000 экз. — ISBN 502005951X.
  34. ↑ Lorenz R. D., Nakamura Y. Viking Seismometer Record: Data Restoration and Dust Devil Search Архивная копия от 12 февраля 2017 на Wayback Machine // 44th Lunar and Planetary Science Conference (2013)
  35. ↑ Аппарат NASA зафиксировал марсотрясения. Дата обращения: 3 октября 2019. Архивировано 25 сентября 2020 года.
  36. ↑ NASA’s InSight 'Hears' Peculiar Sounds on Mars Архивная копия от 7 октября 2019 на Wayback Machine, October 1, 2019
  37. ↑ HiRISE сфотографировал зонд InSight на Марсе. Дата обращения: 20 октября 2019. Архивировано 19 сентября 2020 года.
  38. ↑ «Marsquakes» Reveal Red Planet’s Hidden Geology Архивная копия от 19 декабря 2019 на Wayback Machine, December 18, 2019
  39. ↑ NASA’s InSight Detects Two Sizable Quakes on Mars Архивная копия от 6 апреля 2021 на Wayback Machine, Apr 01, 2021
  40. ↑ Станция InSight почистила солнечные панели от песка песком. Дата обращения: 5 июня 2021. Архивировано 5 июня 2021 года.
  41. ↑ Марсианский зонд InSight перестал выходить на связь. Наука. Дата обращения: 21 декабря 2022. Архивировано 21 декабря 2022 года.
  42. ↑ NASA объявило об успешном завершении четырехлетней миссии марсианского аппарата InSight - Газета.Ru | Новости. Газета.Ru. Дата обращения: 22 декабря 2022. Архивировано 22 декабря 2022 года.
  43. ↑ Ученые впервые обнаружили на Марсе воду в жидком состоянии (14 августа 2024). Дата обращения: 20 августа 2024. Архивировано 20 августа 2024 года.
  44. ↑ Wright, Vashan; Morzfeld, Matthias; Manga, Michael (August 12, 2024). David Kohlstedt (ed.). "Liquid water in the Martian mid-crust". PNAS. 121 (35): e2409983121. doi:10.1073/pnas.2409983121. PMID 39133865.
  45. ↑ Новая автоматическая станция InSight будет регистрировать подземные толчки на Марсе. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано 20 сентября 2020 года.
  46. ↑ 1 2 InSight: Mission (англ.). NASA JPL. Дата обращения: 26 сентября 2013. Архивировано из оригинала 31 января 2017 года.
  47. ↑ 1 2 InSight: Technology (англ.). NASA. Дата обращения: 27 сентября 2013. Архивировано из оригинала 17 января 2013 года.
  48. ↑ Send Your Name to Mars. Дата обращения: 2 декабря 2019. Архивировано из оригинала 28 июля 2020 года.

Ссылки

править
Источник — https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=InSight&oldid=142155432