Марс. Червената планета. Една точка в звездното небе, която от векове вдъхновява учени и писатели, а през последните години и предприемачи, всеки от които си представя деня, в който човешки крак ще стъпи там. Но да не бързаме толкова. Пустата, камениста планета крие в себе си множество важни въпроси, на които все още търсим отговорите. А последният спускаем апарат на НАСА, носещ името InSight, ще се опита да открие някои от тях.
Целта на InSight не е да търси живот на повърхността на Марс, а да изучи неговата вътрешност - от какво е "направен", как са се натрупали тези материали и колко топлина излъчва самата планета.
Всичко това ще помогне на учените по-добре да разберат дали е повече или по-малко вероятно Марс (и други като него във Вселената) да осигурят условия за съществуването на живот.
В понеделник, 26 ноември, служителите на НАСА и космически ентусиасти по света бяха притаили дъх по време на приземяването на InSight. Почти седем ужасяващи минути в невъобразими условия са необходими за цялата операция, но в крайна сметка тя се оказа успешна.
Екипите си отдъхнаха и сега предстои истинската работа и това, за което InSight всъщност е изпратен.
"С 19 800 км/ч аз летя..."
Някои може да се запитат защо това приземяване (примарсяване, ако предпочитате) е толкова специално. Първо, защото е успешно, а това може да се каже само за 40% от приземяванията на всички машини на Марс.
Второ, заради условията, при които се извършва. При навлизането си в атмосферата на планетата InSight е достигнал скорост от 19 800 км/ч, а в пиковия момент температурата, с която топлинните щитове е трябвало да се справят, е била 1500 градуса по Целзий. Целият процес е отнел около 6 минути и половина, в които InSight е трябвало да извърши десетки операции.
Трето, защото това е завършек на едно почти седеммесечно междупланетарно пътуване. InSight беше изстрелян от военната база "Вандерберг" в Калифорния на 5 май т.г. Добавете преди това времето за разработката му и надеждите на екипа и ще ви стане ясно защо това, че апаратът не се е разбил на парчета е добра новина.
Успешното достигане до повърхността стана около 20:52 ч. българско време в понеделник, а за него първи съобщиха пробните сателити MarCO, на които по-късно ще обърнем специално внимание. Но преди това нека отговорим на въпроса...
Каква е задачата на InSight
От НАСА описват Марс и Земята като братя, които са спрели да си приличат с времето. Някога и двете са били топли, влажни планети с гъста атмосфера. Но преди около 3 или 4 милиарда години са поели в различни посоки. Въпросът е защо това се е случило.
Много отдавна Марс е спряла да се променя, докато Земята е продължила да еволюира и се е сдобила със своята "поточна линия" - тектонските плочи, каквито Червената планета никога не е имала. Тяхното движение не само води до изменения на повърхността, но и изтласква нагоре други материали, които са сред основните съставки на живота - като вода, въглероден диоксид и метан.
Така се появява въпросът дали наличието на тектонски плочи е необходимо, за да изтласкват те към повърхността такива важни елементи? С други думи учените искат да разберат кои са основните условия на които една планета трябва да отговаря, за да се появи живот.
Илюстрация на InSight с всички разгърнати прибори. Снимка: NASA/JPL-Caltech
Тук основната роля се пада на InSight. Спускаемият апарат е произведен от Lockheed Martin Space, а името му в голяма степен издава и задачата му. "Insight" означава "проникновение, вникване", но всъщност името на апарата е и хитро съкращение от Interior Exploration using Seismic Investigation, Geodesy and Heat Transport – транспорт за вътрешно изследване чрез сеизмично проучване, геодезия и топлина.
Апаратът се приземи в Елизиум Планитиа (Elysium Planitia) - равнинна зона на марсианския екватор, която е достатъчно топла и до която достига достатъчно светлина, за да може InSight да работи целогодишно. За разлика от други машини на НАСА той няма да променя позицията си.
InSight вече изпрати първи снимки от повърхността като през следващите няколко дни ще направи още такива с помощта на своята дълга 170 см роботизирана ръка. Целта е учените да създадат триизмерен модел на повърхността около апарата, за да определят къде е най-удачно да бъдат поставени различните му инструменти.
Целият процес по "разопаковане" на InSight в новия му дом ще отнеме около два до три месеца. През това време неговите инструменти ще започнат да работят и да изпращат обратно данни. Целта е да се събере информация за активността под повърхността на Марс чрез колкото се може повече сеизмологични данни.
Това ще стане чрез три инструмента, с които InSight разполага. Първият е сеизмометър с името SEIS (Seismic Experiment for Interior Structures). Това е кръгъл обект, който ще бъде разположен върху повърхността на планетата, за да отчете нейния "пулс" - т.е. сеизмичните вибрации, и да определи каква е вътрешната й активност. Той ще улавя не само сеизмичните вълни от марсотресения, но и тези при падането на метеорити върху планетата.
Според учените сеизмометърът може да помогне и да се определи има ли течаща вода или разклонения на активни вулкани под повърхността.
Вторият инструмент е сонда за отчитане на топлинния поток и физическите характеристики (Heat Flow and Physical Properties Package, HP3). Тя ще бъде забита под повърхността, за да се определи каква топлина отделя планетата. Идеалното място ще е такова, което е възможно най-песъчливо и там няма никакви скали, обяснява мениджърът по операциите на HP3 Кристиан Краузе.
От НАСА поясняват, че всяка скалиста планета има резерв от топлина. Част от нея е останала там при формирането на планетата, другата идва от разпада на радиоактивни материали. Впоследствие топлината търси пътя към повърхността, разтапя скали и създава вулкани.
Топлината е важна, защото затопляйки зоната под повърхността може да е довела до топла пролет в миналото на Марс. Може да е създавала пара чрез вулканите, която после да се е превръщала в потоци и океани.
HP3 ще измери вътрешната температура на Марс, за да отговори на въпроса как топлината е оформила повърхността на планетата, правейки я повече или по-малко обитаема с времето.
Третият инструмент ще извърши радио експеримент (Rotation and Interior Structure Experiment, RISE) - има за задача чрез радиовълни да изследва ядрото на планетата.
От НАСА обясняват, че топлината спомага ядрото на планетата да остане разтопено и в движение. Металните елементи в него генерират електричество при движението си, което води до образуването на магнитно поле – невидимият щит на планетата от космическата радиация. Марс някога е имала силно магнитно поле, но преди няколко милиарда години той е изчезнало. Сега учените искат да разберат какво е довело до това изчезване.
Кога се очакват резултати?
От НАСА искат да получат отговори за това как се е развивала Червената планета, дали все още притежава горещо, разтопено ядро и какво в сравнение с нея прави Земята толкова специална.
InSight ще започне да събира данни още през първата си седмица на Марс, но първите данни се очакват не по-рано от месец март 2019 г. Апаратът ще работи на повърхността за една марсианска година и 40 марсиански дни. В земно време това означава до 24 ноември 2020 г.
Апаратът работи с помощта на соларни панели и се зарежда със слънчева енергия като при това не е необходима много такава. В ясни дни панелите ще осигуряват между 600 и 700 вата – което, както посочват от НАСА, се равнява на достатъчната енергия да пуснете блендера в кухнята си. При по-прашни условия, каквито на Марс има, панелите отново ще могат да осигуряват между 200 и 300 вата.
Поглед към Марс от MarCO-B (Wall-E). Снимка: NASA/JPL-Caltech
MarCO (но не Поло)
Заедно с мисията InSight протече и друга важна такава. В своето пътешествие в Космоса апаратът беше придружен от два малки експериментални сателити с кубична форма, носещи името Mars Cube One (MarCO).
Двете устройства, изпратени с InSight, са наречени "EVE" и "WALL-E" на двата основни робота от анимацията на Pixar "Wall-E". Те са оборудвани с експериментални радиопредаватели и антени и дадоха на инженерите алтернативен начин да следят кацането на InSight – препратиха към Земята данни в рамките на само 8 минути (времето, необходимо на радиосигнал да стигне от Марс до Земята). Това е много по-бързо от варианта да се чакат другите сателити на НАСА около Червената планета, които не са били позиционирани така, че да наблюдават цялото приземяване.
НАСА счита представянето на двата сателита за успех и други като тях вероятно ще продължават да са "придружители" и при следващите мисии.
Поглед в бъдещето
Голямата новина някой ден без съмнение ще е стъпването на човешки крак на повърхността на Марс. Но до тази стъпка има да се извървят много други крачки и InSight е една от важните от тях. Защото тази мисия не е свързана само с Марс. Данните, които ще бъдат събрани, ще помогнат за по-доброто разбиране на другите скалисти планети във Вселената.
Професорът по физика в Университета на Ричмънд и бивш служител на НАСА Джак Сингал обяснява, че откритията на InSight имат голямо значение, защото в момента се откриват хиляди екзопланети около други звезди и някои от тях са близки като размер, позиция и състав на Земята и Марс.
И в крайна сметка може постепенно да разберем какво се е случило с Марс, че той да е така различен от синьо-зелената ни планета, докато учените трупат допълнителна информация за възможността на Червената планета да поддържа живот.
