Insight

Американский модуль InSight совершил посадку на Красной планете в конце 2018 года и с тех пор успел подтвердить существование марсотрясений. Однако работа установленного на нем бура системы НР³ оказалась не так успешна. Планировалось, что разработанный в Германии инструмент проделает в поверхности пятиметровую скважину и проведет измерения теплового потока на глубине. Но все сразу пошло не так.

38-сантиметровый бур действует ударным способом, взводя внутреннюю пружину и отпуская ее для каждого следующего движения. Однако, погружаясь, он, по-видимому, наткнулся на необычно твердый или плотный участок, и сила отдачи постоянно выбрасывает из отверстия. Время от времени бур приходится поправлять, используя 1,8-метровый манипулятор, вооруженный ковшиком для сбора проб. Однако проблема остается нерешенной уже больше года: бур застрял.

Лишь недавно появилась новая надежда на продолжение его работы. Twitter-аккаунт миссии InSight сообщил, что специалисты Лаборатории реактивного движения NASA и германского космического агентства DLR нашли и с успехом опробовали новый подход и осторожно придавили бур сзади тем же ковшом. Инструмент произвел 25 ударов и погрузился дальше: вдохновленные удачей инженеры собираются продолжить такую работу в течение следующих недель и надеются, что буру удастся преодолеть проблемный участок грунта.

Как разъясняет официальный сайт миссии, НР³ проектировался агентством DLR, исходя из данных о том, что грунт на месте работы InSight будет достаточно рыхлым, а отдельные твердые камни инструмент сможет обходить. Однако в реальности он оказался «скорее похожим на глину, чем на песок», и стенки отверстия не осыпаются сами по себе, оставаясь ровными и не обеспечивая достаточно сцепления для того, чтобы бур не выскакивал при ударе обратно.

Удалось ли решить эту проблему окончательно, мы узнаем уже скоро. Сейчас специалисты ожидают снимков и других данных с марсианского зонда, чтобы оценить продвижение бура на глубину. Ожидается, что за 25 ударов он смог погрузиться как минимум на несколько сантиметров. И если все действительно прошло удачно, то в следующие «рабочие смены» инструмент сможет добраться до запланированной глубины, чтобы опустить вниз датчики температуры. ссылка

Подведены первые итоги миссии InSight

В феврале 2019 года аппарат InSight успешно развернул на марсианской поверхности сейсмометр SEIS. В честь первой годовщины этого события в журналах Nature и Nature Geoscience были опубликованы шесть статей, посвященных основным находкам миссии.

Главным открытием InSight стало подтверждение того, что Марс все еще является сейсмически активным телом. По состоянию на 30 сентября 2019 года SEIS зафиксировал 174 сейсмических события. 150 из них были высокочастотными, соответствующими сотрясению поверхности. 24 оказались низкочастными событиями, имеющими тектоническую природу. Мощнейшие зарегистрированные SEIS колебания похожи на картину подземных толчков, зарегистрированных на Земле и Луне.

https://www.nasa.gov/feature/jpl/a-year-of-surprising-scienc...

В двух случаях ученым удалось установить примерный источник колебаний. Им является регион Борозд Цербера (Cerberus Fossae) — сеть разломов, расположенная недалеко от марсианского экватора. Они пересекают ударные кратеры, чей возраст оценивается в 10 млн лет. Это говорит о геологической молодости разломов. По мнению планетологов, происхождение Cerberus Fossae связано с вулканической активностью и движением подземных лавовых потоков, приведшему к растяжению поверхности в этом регионе.

Анализ данных о сейсмических колебаниях позволил оценить внутреннее строение Марса. Ученые пришли к выводу, что верхние слои коры Марса до глубин 8 – 11 км претерпели сильные изменения и неоднородны. Кора содержит небольшое количество летучих веществ и в ней идет сильное рассеивание сейсмических волн. Что касается непосредственно самого места посадки InSight, то поверхностный слой в этом регоине представляет собой твердую корку, состоящую из сцементированных камней и гальки. Под ней расположен слой реголита толщиной 3 – 18 м. Далее идет брекчия, переходящая в базальт.

На борту InSight также имеются метеодатчики. Они помогли ученым составить примерную картину погодных циклов в месте посадки станции. Ветер в этом регионе усиливается примерно с полуночи до раннего утра, так как более холодный воздух скатывается с высокогорий в южном полушарии на равнины северного полушария, где и находится станция. Днем нагрев поверхности Солнцем приводит к образованию конвективных потоков. Ближе к вечеру атмосферное давление падает, ветер усиливается и появляются пылевые вихри. Поздним вечером ветра стихают и обстановка вокруг InSight становится спокойной, обеспечивая наилучшие условия для работы сейсмометра.

Еще одно интересное открытие связано с результатами работы магнитометра InSight. Как известно, сейчас у Марса нет глобального магнитного поля. Однако в его коре остались намагниченные участки указывающие на то, что некогда планета обладала полноценной магнитосферой. InSight установил, что напряженность остаточного магнитного поля одного из таких участков в 10 раз больше, чем показывают результаты орбитальных измерений. Это говорит о том, что магнитосфера древнего Марса была заметно мощнее, чем считалась ранее.

Космические итоги 2019 года (часть 2)

Вторая часть материала, посвященного самым интересным и важным космическим событиям 2019 года.

https://kiri2ll.livejournal.com/1382520.html

Луна — суровая хозяйка

В конце 2018 года Китай добился важного достижения, связанного с изучением спутника нашей планеты: Поднебесная впервые посадила аппарат на обратную сторону Луны. Предполагалось, что 2019-й переймет «лунную эстафету». На поверхности спутника нашей планеты должно было сесть сразу два новых космических аппарата — израильский «Берешит» и индийский «Викрам» с луноходом «Прагьям».

В случае успеха, каждый из них по-своему стал бы «первым». «Берешит» вошел бы в историю как первый построенный на частные инвестиции аппарат, севший на поверхности другого небесного тела. «Викрам» — как первый прилунившийся аппарат, созданный Индией.

К сожалению, оба аппарата постигла неудача. Их судьба развивалась по схожему сценарию: успешный выход на заданную орбиту, спуск и обидный сбой на финальном участке за несколько минут до посадки. Последующие снимки станции LRO подтвердили, что и «Берешит» и «Викрам» разбились о лунную поверхность.

Впрочем, полученный во время реализации этих миссий опыт не пропадет зря. Индия уже объявила о намерении в ближайшее время отправить на Луну новый ровер . Что касается «Берешит», то наработки по проекту будут использованы компанией Firefly Aerospace при создании лунного спускаемого аппарата.

Изучая астероиды

2019 год серьезно пополнил нашу копилку знаний о малых телах Солнечной системы. Этому мы обязаны межпланетным миссиям «Хаябуса-2» и OSIRIS-REx.

«Хаябуса-2» вышла на орбиту вокруг астероида Рюгу (162173 Ryugu) еще летом 2018 года. Однако именно 2019-й ознаменовал кульминацию миссии. В феврале аппарат успешно взял первую пробу астероидного вещества. Затем специалисты JAXA провели амбициозный эксперимент по бомбардировке малого тела. «Хаябуса-2» успешно выпустил в астероид медный импактор SCI, что привело к образованию искусственного кратера на его поверхности. После некоторых колебаний, руководство миссии дало добро на осуществление операции по забору образца грунта выброшенного из зоны удара. Она завершилась успехом.

К осени 2019 года «Хаябуса-2» выполнил свои основные научные задачи и начал подготовку к возвращению домой. В конце ноября аппарат покинул окрестности Рюгу, после чего активировал свой ионный двигатель и лег на обратный курс к Земле. По плану, капсула с собранным им образцами астероидного вещества совершит посадку на австралийском полигоне Вумера в декабре 2020 года.

OSIRIS-REx также не сидел без дела. Аппарат тщательно картографировал астероид Бенну. В процессе изучения малого тела, ученые обнаружили, что время от времени с его поверхности происходят выбросы частиц и мелких камней. Их точная причина пока что остается предметом дискуссий.

Основная задача OSIRIS-REx на следующий год — взятие пробы вещества Бенну. Это оказалось более сложной задачей, чем предполагали конструкторы миссии. Снимки OSIRIS-REx показали, что практически весь астероид усеян крупными булыжниками, и на его поверхности нет больших гладких областей, на которые надеялись инженеры. Поэтому специалистам миссии пришлось внести изменения в процедуру спуска станции и тщательно проанализировать топографию Бенну. В итоге, они все же нашли подходящую площадку. На данный момент операция по взятию образца астероидного вещества запланирована на август 2020 года.

NASA одобрило миссию к Титану

Титан является единственным известным нам спутником планеты, обладающим плотной атмосферой. Также, это единственное тело Солнечной системы помимо Земли, на поверхности которого имеются резервуары, заполненные жидкостью — смесью жидких углеводородов (в основном, метана и этана). Многие ученые говорят, что условия на Титане чем-то напоминают молодую Землю.

Конечно, станция Cassini и зонд Huygens приоткрыли некоторые из тайн Титана. Но чтобы получить детальную информацию о спутнике, необходимо отправить к нему специализированный аппарат. И в 2019 году NASA дало зеленый свет такой миссии. Агентство одобрило реализацию проекта Dragonfly. В его рамках на Титан будет отправлен летательный аппарат, оснащенный четырьмя двойными винтами.

Основная задача Dragonfly будет заключаться в поиске сложных органических молекул и оценке общей жизнепригодности Титана. Он сможет собирать образцы с его поверхности и проводить их химический анализ. Также Dragonfly будет изучать рельеф, атмосферу спутника и его углеводородные резервуары.

Общая масса Dragonfly составит около 450 кг. К счастью, атмосфера спутника намного плотнее земной, а сила тяжести там в семь раз меньше. Поэтому энергия, необходимая для того, чтобы аппарат с подобной массой завис в воздухе, на Титане в 38 раз меньше, чем на Земле. Дрон сможет перемещаться со скоростью порядка 36 км/ч и подниматься на высоту до 8 км. Для получения энергии Dragonfly будет использовать ритэг.

Запуск Dragonfly запланировал на 2025 год, прибытие на Титан — в 2034 год. Номинальный срок работы миссии должен составить 2.7 года. Ожидается, что за это время беспилотник преодолеет дистанцию в 175 км.

Многострадальный прибор HP3

В феврале 2019 года аппарат InSight выгрузил на марсианскую поверхность два своих основных научных инструмента — сейсмометр SEIS и прибор для измерения теплового потока HP3. И если с SEIS не возникло никаких проблем, к сожалению этого нельзя сказать про HP3.

HP3 представляет собой ленту с закрепленными на ней датчиками температуры, которая должна вводиться в грунт при помощи оснащенного нагревателями самозаглубляемого зонда. Для начала работы ему требуется достичь глубины 5 м.

К сожалению, HP3 так и не смог приступить к работе. После активации зонд остановился на глубине всего 30 см и при этом наклонился. В последующем, инженеры пришли к выводу, что наиболее вероятная причина неудачи — недостаточное трение о грунт.

На протяжении всего последующего года специалисты миссии пытались исправить ситуацию. Для этого они перепробовали все возможные способы — от повторной активации бура до использования закрепленного на руке-манипулятор InSIght ковша, чтобы надавить на прибор. Но, к сожалению, пока что они не дали нужного результата. Впрочем, специалисты миссии не сдаются и все еще продолжают попытки спасти инструмент.

Что касается SEIS, то за первый год работы ему удалось зарегистрировать несколько марсотрясений. Более того, собранные им данные позволили ученым идентифицировать первую сейсмически активную зону на Красной планете. Она расположена в регионе Cerberus Fossae, представляющую сеть борозд, расположенную недалеко от марсианского экватора.