В феврале 2019 года аппарат НАСА InSight установил на марсианской поверхности Heat and Physical Properties Package (HP3) – тепловой зонд. Самонарезающий шпиль – устройство, благодаря которому зонд зарывается вглубь Красной планеты. Аппарат получил от разработчиков образное наименование – “крот”.
Ожидания от “космического крота”
HP3 – может зарываться до 16 фунтов (5 метров) ниже поверхности планеты. Предшественник крота Викинг 1 lander погрузился на 8,6 дюйма (22 см) вглубь марсианской поверхности. Аппарат Агентства Phoenix, двоюродный брат InSight, – на 7 дюймов (18 сантиметров).
Задача HP3 – измерить тепло, идущее из недр планеты. Ученые пытаются установить весь спектр причин, влияющих на температурные колебания на поверхности. То есть пытаются ответить на вопрос, как зависит температура на планете в совокупности от смены сезонов, цикла дня – ночи и “дыхания” недр.
Особенности конструкции теплового зонда
HP3 предоставлен НАСА InSight Немецким аэроскосмическим центром (DLR). Основной элемент теплового зонда – самонарезающий шпиль немецкие ученые ласково называют “родинкой”. Сила 16-дюймовой (40-сантиметровой) “родинки” уникальна. Устройство заслуженно называют инженерным подвигом.
Трой Хадсона, проектировщик HP3, сказал: “Эта вещь весит меньше, чем пара обуви, использует меньше энергии, чем маршрутизатор Wi-Fi, и должна копать по крайней мере 10 футов (3 метра) на другой планете”.
HP3 внешне напоминает автомобильный домкрат. Вертикальная металлическая трубка спереди держит 16-дюймовую длинную (40-сантиметровую) “родинку”. Несущая конструкция HP3 соединена тросом с посадочным устройством. Второй трос связан с верхней частью зонда и оснащен тепловыми датчиками, которые измеряют температуру поверхности Марса. Тепловые датчики внутри HP3 измеряют теплопроводность недр.
Как исследует температуру Красной планеты HP3?
Для установки на поверхность HP3 была выбрана почти идеально гладкая поверхность Марса. Ученые исходили из того, что гладкая поверхность минимизирует риск нахождения под землей крупных пород.
Если “родинка” “встретит” скалу и не достигнет глубины 3-х метров, команде потребуется год, чтобы отфильтровать данные. Ученые должны четко понимать, в какой температурной доле нагрев скалы определяется Солнцем, а в какой – недрами Марса.
Каждый 19 дюймов (50 сантиметров) зонд будет останавливается для измерения термальной проводимости пород. Из-за трения зонд нагревается и ему требуется охлаждение. Производится остановка устройства на 2 дня. В состоянии покоя зонд вновь нагревается от тепла планеты. Совершается замер температуры на данном уровне в зависимости от смены дня-ночи. Зонд вновь продолжит дальнейшее движение.
Если препятствий на пути не возникнет, путешествие зонда вглубь Марса успешно завершится через два месяца. Ученые смогут получить запланированные данные и приступить к обработке.
Сведения от “космического крота” ожидаются не только учеными, но и будущими переселенцами на Марс. Работа “крота” – важная ступень в освоении Космоса!