InSight: предполагаемые районы посадки

Автор: Ильин А.


4 сентября NASA сообщило о выборе четырех потенциальных районов посадки для миссии InSight, старт которой к Марсу запланирован на март, а посадка – на сентябрь 2016 г. (НК № 10, 2012). Все они находятся недалеко друг от друга на экваториальной равнине Элизий, вблизи кратера Гейл, где в данный момент работает марсоход Curiosity.

В связи с тем, что InSight оснащен солнечными батареями, а не радиоизотопным источником энергии, место посадки должно находиться как можно ближе к экватору, чтобы зонд получал необходимую мощность во все времена года. Кроме того, садиться необходимо в низину, где атмосферное давление достаточно для безопасного торможения и посадки. Наконец, грунт в районе работы должен быть достаточно податлив для внедрения в него на глубину от 3 до 5 м научного зонда.

Из трех низменных экваториальных провинций Марса «сито» отбора прошла только равнина Элизий. Равнину Изиды и долины Маринера пришлось отвергнуть из-за обилия крупных камней и сильных ветров; в последней области, кроме того, просто не было плоского участка необходимого размера. Для InSight требовались посадочные площадки в виде вытянутых эллипсов протяженностью 130 км с востока на запад и 27 км – с севера на юг. Вероятность посадки в пределах такого эллипса составляет 99 %, если целиться в его центр. 

Поэтому рассматривались в общей сложности 22 района на равнине Элизий. Четыре наиболее удачных варианта были выбраны в августе. Окончательное решение будет принято позднее с помощью зонда MRO, который отснимет четыре района, вошедших в список «полуфиналистов».

Научный руководитель миссии InSight Брюс Банердт (W. Bruce Banerdt) пояснил логику выбора: «Научные задачи миссии не привязаны к какому-либо определенному району на Марсе, мы изучаем планету в целом, вплоть до ядра. Основным критерием при выборе места посадки была безопасность».

«Мы выбрали места, которые выглядят наиболее безопасными, – уточнил геолог из JPL Мэттью Голомбек (Matthew Golombek), руководивший процессом отбора. – Это в основном ровная местность с небольшим количеством камней и незначительным уклоном».

Миссия InSight (Interior Exploration Using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport – Изучение недр путем сейсмических исследований, геодезия и теплообмен) – двенадцатая в программе Discovery, предусматривающей выбор проектов на конкурсной основе. 

Новая марсианская миссия прольет свет на фундаментальные процессы формирования и эволюции планет земной группы, выполнив первое всестороннее геофизическое исследование на поверхности Марса. Она должна ответить на вопросы: является ли ядро Марса твердым или жидким и почему кора Красной планеты не поделена на дрейфующие тектонические плиты, как это наблюдается на Земле.

Служебный борт InSight будет создан компанией Lockheed Martin Space Systems на основе аппарата Phoenix с изменениями в подсистемах энергопитания и терморегулирования, необходимыми для того, чтобы довести время работы КА до одного марсианского года.

Научная нагрузка зонда включает два инструмента:
  1. Шестикомпонентный сейсмометр (три короткопериодных датчика и три сверхширокополосных), размещаемый на поверхности планеты, для сейсмического эксперимента по исследованию внутренней структуры SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure). Сенсоры посадочного аппарата будут также осуществлять мониторинг атмосферного давления, температуры и скорости ветра с целью отделить «шумы» окружающей среды от сейсмических сигналов.
  2. Набор оборудования для исследования теплового потока и физических свойств HP3 (Heat Flow and Physical Properties Package) – измерительная самопроникающая буровая система, которая проложит ленту температурных датчиков на глубину до 5 метров для определения планетарного теплового потока путем измерения температурного градиента и теплопроводности. 
Кроме того, используя систему связи КА, работающую в X-диапазоне, ученые планируют провести точные измерения характеристик вращения планеты. Эксперимент получил название RISE (Rotation and Interior Structure Experiment).

Созданные в JPL манипулятор и камера будут использованы для развертывания на поверхности Марса сейсмометра и инструмента для измерения теплового потока. В разработке научной аппаратуры принимают участие Национальный центр космических исследований Франции и Германский аэрокосмический центр.