science >> Wetenschap >  >> Astronomie

InSight gaat de uitdaging van de winter aan op stoffige Mars

Deze illustratie toont NASA's InSight-ruimtevaartuig met zijn instrumenten op het oppervlak van Mars. Krediet:NASA/JPL-Caltech

Terwijl stof zich verzamelt op de zonnepanelen en de winter komt naar Elysium Planitia, het team volgt een plan om wetenschappelijke operaties te verminderen om de lander veilig te houden.

NASA's InSight-lander kreeg onlangs een missieverlenging voor nog eens twee jaar, het tijd geven om meer aardbevingen te detecteren, stof duivels, en andere verschijnselen op het oppervlak van Mars. Hoewel het missieteam van plan is door te gaan met het verzamelen van gegevens tot ver in 2022, de toenemende stoffigheid van de zonnepanelen van het ruimtevaartuig en het begin van de Mars-winter leidden tot een besluit om stroom te besparen en de werking van de instrumenten tijdelijk te beperken.

InSight is ontworpen om lang mee te gaan:de stationaire lander is uitgerust met zonnepanelen, elk overspannen 7 voet (2 meter) breed. Het ontwerp van InSight is gebaseerd op dat van de op zonne-energie aangedreven rovers Spirit en Opportunity, met de verwachting dat de panelen hun vermogen geleidelijk zouden verminderen naarmate het stof erop neerdaalde, maar voldoende vermogen zouden hebben om de tweejarige prime-missie (voltooid in november 2020) vol te houden.

Aanvullend, Het team van InSight koos een landingsplaats in Elysium Planitia, een winderige vlakte op de evenaar van de Rode Planeet die veel zonlicht ontvangt. Gehoopt werd dat passerende stofduivels de panelen zouden schoonmaken, wat vaak gebeurde met Spirit en Opportunity, waardoor ze jaren meegaan na hun ontwerplevensduur.

Maar ondanks het feit dat InSight honderden passerende stofduivels detecteert, geen enkele is dichtbij genoeg geweest om die panelen ter grootte van een eettafel schoon te maken sinds ze zich in november 2018 op Mars ontvouwden. De zonnepanelen van InSight produceren slechts 27% van hun stofvrije capaciteit. Die macht moet worden gedeeld tussen wetenschappelijke instrumenten, een robotarm, de radio van het ruimtevaartuig, en een verscheidenheid aan verwarmers die alles in goede staat houden ondanks temperaturen onder het vriespunt. Aangezien het meest winderige seizoen van het Marsjaar net is afgelopen, het team rekent de komende maanden niet op een schoonmaakevenement.

Mars beweegt zich momenteel in de richting van wat aphelium wordt genoemd, het punt in zijn baan wanneer het het verst van de zon verwijderd is. Dat betekent dat het toch al zwakke zonlicht op het oppervlak van Mars nog zwakker wordt, het verminderen van het vermogen wanneer InSight de verwarming het meest nodig heeft om warm te blijven. Mars zal in juli 2021 weer de zon naderen, waarna het team de volledige wetenschappelijke operaties zal hervatten.

"De hoeveelheid stroom die de komende maanden beschikbaar zal zijn, zal echt worden bepaald door het weer, " zei de projectmanager van InSight, Chuck Scott van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "Als onderdeel van onze uitgebreide missieplanning, we hebben een operationele strategie ontwikkeld om InSight tijdens de winter veilig te houden, zodat we wetenschappelijke operaties kunnen hervatten naarmate de zonne-intensiteit toeneemt." JPL leidt de InSight-missie, hoewel het ruimtevaartuig en zijn zonnepanelen werden gebouwd door Lockheed Martin Space uit Denver, Colorado.

De komende weken en maanden zullen Wetenschappers van InSight zullen zorgvuldig selecteren welke instrumenten elke dag moeten worden uitgeschakeld om stroom te besparen voor verwarmingen en energie-intensieve activiteiten zoals radiocommunicatie. De weersensoren van InSight zullen waarschijnlijk het grootste deel van de tijd uitgeschakeld blijven (wat resulteert in onregelmatige updates van de weerpagina van de missie), en alle instrumenten zullen gedurende een bepaalde periode rond aphelion moeten worden uitgeschakeld.

Momenteel, vermogensniveaus zien er sterk genoeg uit om de lander de winter door te brengen. Maar de opwekking van zonne-energie op Mars is altijd een beetje onzeker. De Opportunity-rover werd gedwongen stil te leggen nadat een reeks stofstormen de lucht van Mars in 2019 verduisterde, en Spirit heeft de Martiaanse winter van 2010 niet overleefd. Als InSight door een plotselinge stofstorm zonder stroom zou komen te zitten, het is ontworpen om zichzelf opnieuw op te starten wanneer het zonlicht terugkeert als de elektronica de extreme kou heeft overleefd.

Later deze week, InSight krijgt de opdracht om zijn robotarm over de panelen uit te strekken, zodat een camera close-upbeelden van de stoflaag kan maken. Vervolgens zal het team de motoren pulseren die elk paneel na de landing hebben ontplooid om te proberen het stof te verstoren en te kijken of de wind het wegblaast. Het team beschouwt dit als een schot in de roos, maar de moeite waard.

"Het InSight-team heeft een sterk plan opgesteld om veilig door de winter te navigeren en aan de andere kant tevoorschijn te komen, klaar om onze uitgebreide wetenschappelijke missie tot 2022 te voltooien, " zei Bruce Banerdt van JPL, InSight's hoofdonderzoeker. "We hebben een geweldig voertuig en een eersteklas team; ik kijk uit naar nog veel meer nieuwe ontdekkingen van InSight in de toekomst."