Американская исследовательская станция InSight совершила посадку на Марс 27 ноября 2018 года. В декабре аппарат установил на поверхности планеты свой сверхчувствительный сейсмометр SEIS, один из основных научных приборов всей миссии, а 12 февраля был развернут второй ключевой прибор – блок измерения тепловых потоков и физических свойств HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package).

Прибор HP3 разработан для миссии InSight Немецким космическим агентством (DLR). Его задачей является измерение температуры под поверхностью Марса. HP3 состоит из наземного блока и зонда-«крота», который при помощи ударного механизма должен погрузиться на глубину 5 м. Зонд соединен с наземным блоком лентой, на которой с интервалом 10 см установлены термодатчики. Процесс погружения начался 28 февраля. После первого включения «крот» погрузился приблизительно на 30 см, т. е. 3/4 своей высоты. Во второй раз ударный механизм зонда был активирован 2 марта. Все системы сработали штатно, однако глубина погружения «крота» заметным образом не увеличилась. Кроме того, «крот» приобрел угол наклона в 15 градусов относительно перпендикуляра к поверхности.

Проанализировав ситуацию, специалисты решили провести пробное короткое включение прибора. Оно состоялось 26 марта. Первые результаты были получены на следующий день, но информация с сейсмометра пришла только в конце недели. Анализ собранных данных начался 1 апреля и продолжается до сих пор.

Специалисты считают проведенный тест успешным, но это не означает, что проблема исчезла. В результате короткого включения (10-15 минут) ударного механизма, «крот» погрузился приблизительно на полсантиметра. Как показала съемка, во время включения механизма опорная конструкция на поверхности наклонялась вперед. Данные с сейсмометра пока анализируются.

У инженеров есть три версии, объясняющие возникшую с «кротом» проблему.

Согласно первой версии, «крот» каким-то образом зацепляется за опорную структуру. Эта гипотеза объясняет ее наклоны при включении ударного механизма, однако, по мнению разработчиков прибора, лента с датчиками может зацепиться за опору только в крайне маловероятных условиях. Тем не менее, эта версия не отброшена. Функциональная модель прибора HP3 была отправлена из Германии в Лабораторию реактивного движения НАСА для проведения испытаний.

Второе объяснение самое простое: зонд на глубине 30 см натолкнулся на камень размером не менее 10 см. Однако ученые, опираясь на данные о количестве камней на поверхности Марса в районе посадки InSight, считают, что вероятность такого события не превышает нескольких процентов.

Третья гипотеза чуть сложнее. При ударе пенетратора о поверхность Марса возникает отдача, которая оценивается в 7 Ньютонов. Чтобы «крот» погружался под поверхность, эта отдача при ударе должна поглощаться трением со стороны горных пород. Различные горные породы обладают разным внутренним трением. Некоторые породы – например, кварцевый песок – осыпаются под небольшим углом к поверхности, а другие могут поддерживать скважины с вертикальными стенки. Марсианский песок должен осыпаться и создавать трение на стенках «крота», однако у поверхности планеты он зачастую покрыт более твердой коркой, частицы которой слиплись, как у песчаника. Обычно толщина этой корки не превышает нескольких сантиметров, а потому она не представляет проблемы. Но, судя по всему, в районе посадки InSight ее мощность достигает 20 см. В результате продолжительной нагрузки отверстие вокруг зонда расширилось, и сейчас он не получает трения на боковых стенках и, следовательно, не может гасить силу отдачи. Даже если твердая корка разрушилась, то ее частицы, упавшие в отверстие с «кротом», вряд ли создают нужное трение.

Сейчас специалисты на Земле склоняются именно к третьей гипотезе. Пока окончательное решение на этот счет не принято, но скомпенсировать отдачу можно будет, например, при помощи руки-манипулятора, которая установлена на станции InSight.

Ссылка: dlr.de

Обсудить