Марс не поддался буру: зонд InSight больше не будет пытаться погрузить термометр глубже — Naked Science
13 минут
Василий Парфенов
5

Марс не поддался буру: зонд InSight больше не будет пытаться погрузить термометр глубже

5.0

Операторы миссии InSight пришли к выводу, что продолжать попытки бурения марсианской поверхности бессмысленно. Бур с инструментами для измерения теплового потока из недр красной планеты не смог погрузиться достаточно глубоко из-за недостатка трения с почвой — она оказалась слишком комкующейся.

Марс не поддался буру: зонд InSight больше не будет пытаться погрузить термометр глубже
Анимация попыток затолкать «крота» глубже. Короткий ролик составлен из серии снимков, сделанных камерой на манипуляторе / ©NASA, JPL-Caltech

Несколько дней назад на официальном сайте Национального управления по аэронавтике и исследованию космического пространства США (NASA) появилось сообщение о продлении марсианской миссии InSight (и юпитерианской Juno). Это значит, что, несмотря на превышение расчетного срока работы, инструменты зонда в хорошем состоянии, а следовательно, ученые продолжат собирать с них данные. И проводить новые эксперименты, конечно же.

В частности, планируется засыпать небольшим слоем грунта шлейф, который тянется от посадочной платформы к сейсмометру. Таким образом планируется снизить влияние температурных колебаний на провода. Дело в том, что датчик колебаний невероятно чувствительный — даже незначительное тепловое расширение и обратное сжатие при охлаждении шлейфа с проводниками вызывает помехи. Однако, не обошлось и без ложки дегтя.

Плохие известия

Следующая же новость вслед за вышеописанной — довольно грустная. Второй важнейший инструмент зонда оказался полным провалом. За более чем два земных года, которые InSight провел на Марсе, комплекс приборов HP3 так и не приступил к выполнению своей задачи. «Набор инструментов изучения теплового потока и физических свойств» (Heat Flow and Physical Properties Package) был разработан Германским центром авиации и космонавтики (DLR). Он представляет из себя вибрирующий бур, предназначенный для погружения в почву на глубину не менее трех метров. После достижения этого рубежа, температурные датчики должны были измерить исходящее из недр планеты тепло.

Марс не поддался буру: зонд InSight больше не будет пытаться погрузить термометр глубже
Художественное представление зонда InSight на Марсе. На переднем плане показаны выносные инструменты миссии — слева сейсмометр SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure) под защитным куполом, а справа — HP3 или «крот» с поддерживающей конструкцией поверх него (позднее была убрана, чтобы помочь буру проникнуть глубже) / ©NASA, JPL-Caltech

Прозвище этого бура — «крот» (mole) — выбрано не случайно, а основано на принципе его действия. Как и живой землекоп, HP3 полагается на уплотнение грунта вокруг прорытого тоннеля. Чтобы продвигаться дальше, ему необходимо «оттолкнуться» от почвы, которую он уже раздвинул. А точнее, стенки вертикального тоннеля должны быть достаточно твердыми и шершавыми, чтобы при ударах зонд не отскакивал вверх, а проваливался глубже. Расчеты инженеров основывались на существующих данных о приповерхностном слое Марса, которые получили предыдущие миссии. Однако, в месте посадки InSight, похоже, грунт оказался несколько иным.

Сколько бы ни пытались операторы миссии — «крот» не погружался глубже, чем на 2-3 сантиметра под поверхность. Даже учитывая длину самого прибора (40 сантиметров), это все равно очень далеко от планируемых трех метров. Раскопать все вокруг и посмотреть, что же мешает буру — невозможно. Судя по всему, он наткнулся на камень или очень плотный слой почвы, а слишком рыхлый поверхностный грунт не создает необходимого трения по бокам получающегося тоннеля. В результате инструмент просто подскакивает в лунке.

Не помогло даже прижатие торца HP3 рукой-манипулятором InSight. Точнее, поначалу показалось, что это решение спасло ситуацию. Весной 2020 года «крота» буквально запихали в грунт старым добрым дедовским методом — ударом лопаты. Ладно, не ударом, конечно, но надавили знатно, по крайней мере, для высокоточного инструмента сила воздействия была приличной. Лопатку на манипуляторе уперли в верхний конец HP3, а затем прикладывали дополнительное прижимное усилие одновременно с работой самого «крота». Несколько десятков сантиметров он так прошел, но получилось лишь спрятать его под поверхность и прикопать сверху.

Дальше никакого прогресса не случилось. Последнюю попытку операторы выполнили 9 января, прибор сделал пять сотен ударов и не продвинулся ни на миллиметр. Официально — его работа завершена. Поскольку HP3 создан одноразовым, вынуть его и переставить на новое место манипулятором не представляется возможным. Остается довольствоваться лишь тем, что удалось узнать благодаря провалу.

Не все так плохо

Но не стоит отчаиваться: даже отрицательный результат — тоже результат, наука так и работает. Ученые получили новую почву для размышлений насчет марсианского грунта. А инженерам предстоит провести еще множество симуляций и практических опытов, чтобы разработать более совершенный инструмент для бурения. К тому же, команда InSight испытала зонд в совершенно новых для него ролях.

Например, изначально никто не предполагал, что манипулятор можно применять для столь интенсивных земляных работ и «грубого» физического воздействия. Более того, он в принципе не был для этого рассчитан. Однако — справился. Исходя из этого опыта операторы теперь планируют улучшить работу второго ключевого инструмента InSight. Как уже было сказано, манипулятор станет полноценным экскаватором и с его помощью закопают провода сейсмометра.

К тому же, в феврале на Марс прибудет новая миссия — марсоход Perseverance. Существует вероятность, что невероятно чувствительный сейсмометр InSight «услышит» его посадку. Если получится, то подобное событие станет первым в истории. Причем источников колебаний может быть сразу несколько.

  • Во-первых, самый очевидный — падение 77-килограммовых балансиров (CMBD), которые марсоход сбросит на высоте около 1500 километров. Они нужны для выравнивания центра масс во время перелета и перед входом в атмосферу от них надо избавиться. Они встретятся с поверхностью планеты на скорости порядка 14 тысяч километров в час: такой удар должен быть достаточно мощным, чтобы сейсмические волны от него уловил чувствительный датчик на расстоянии 3,5 тысяч километров.
  • Во-вторых, наименее вероятный — ударная волна от сверхзвукового движения входящего в атмосферу марсохода. Да, газовая оболочка Марса весьма разрежена, однако шанс есть, пусть и очень маленький. Ударная волна дойдет до поверхности и породит сейсмические колебания.

А вот сам момент посадки уловить сейсмометром получится только если он пойдет не по плану и закончится отказом парашютов. Но это крайне нежелательный исход событий.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:55
7 минут
Мария Азарова

Исследователи впервые показали присутствие коронавируса в ткани полового члена спустя как минимум полгода с момента заражения. Судя по всему, распространенная у пациентов с Covid-19 дисфункция эндотелиальных клеток может приводить и к развитию импотенции.

4 часа назад
4 минуты
Сергей Васильев

Очередной интерфейс мозг — компьютер от консорциума BrainGate регистрирует сигналы моторной коры, превращая их в буквы на скорости 16 слов в минуту.

Позавчера, 21:42
8 минут
Мария Азарова

Блокирование рецептора, который помогает сохранять энергию в условиях голода, назвали ключом к более безопасным профилактике и лечению ожирения, вызванного неправильным образом жизни.

Позавчера, 08:45
11 минут
Мария Азарова

Американские ученые показали, что РНК коронавируса SARS-CoV-2 проходит через обратную транскрипцию, встраивается в геном инфицированной клетки и экспрессируется в виде «химерных» транскриптов, сливающихся с вирусными с клеточными последовательностями.

8 мая
37 минут
Александр Березин

Филипп Мандей основал целое направление исследований: он первым установил, что закисление океанов — последствие глобального потепления — угрожает обонянию и умению ориентироваться у морских рыб. Само собой, это создает угрозу их вымирания. Долго оставалось загадкой только одно: как существующие виды рыб перенесли серьезное закисление океана при прошлых изменениях климата. Теперь все проясняется: похоже, Мандей обнаружил эффект, которого никогда не было. Интересно, что вместе с ним его наблюдали еще 179 ученых — и теперь все они оказались в центре чудовищного скандала. Попробуем разобраться в деталях.

8 мая
13 минут
Александр Речкин

В учебниках истории XX века, на сотнях плакатах и в десятках кинофильмах о Второй мировой войне мы видели знаменитые танки, «катюши» и бороздящие небеса Ил-2. Давайте проверим, сможете ли вы отличить советскую военную технику от машин союзников и стран «оси».

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

Марсиане противостоят мерзким инопланетянам всеми силами :)))
18.01.2021
-
0
+
В Германии, похоже, нет приличного перевода пушкиской сказки "О попе и работнике его Балде", или тамошние инженеры, возможно, пренебрегают зарубежной литературой. Иначе знали бы, что за простотой и легкостью "крота" не стоит гоняться. Вот щелчок по лбу-то и получили...
    -
    0
    +
    Ну, зря вы так. Немецкие инженеры очень неплохи. Похоже, просто нужен опыт ремонта. Как ни странно. Немцы привыкли полагаться на сторонних специалистов, возможно, не имеют такого опыта. Нужно закрутить в грунт 3-5 больших саморезов вертикально по кругу, за них потом держаться при бурении. А? Либо цепную пилу по грунту (такой делают неглубокие траншейки) в следующий раз взять. Пропилить траншейки, упереться в их бока распором. Если грунт под 3-5 см верхнего слоя каменный, это должно сработать. А?
    +
      ещё комментарии
      18.01.2021
      -
      -1
      +
      Ох уж эти свидетели неумелых немцев. Сколько будут занимать места и весить описанные вами вундергерэты, а?
        да я уже предложил в другом обсуждении этой новости на Марс шишигу с ямобуром просто забросить с тремя работягами)))))) Подумаешь, 10 тонн+жизнеобеспечение...
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: