Dodano: 08 grudzień 2018r.

Sonda InSight nagrała szum marsjańskiego wiatru

Sensory zainstalowane na pokładzie sondy InSight, która od 26 listopada znajduje się na Marsie, dosyć niespodziewanie zarejestrowały wibracje marsjańskiego powietrza, które przelatywały nad panelami słonecznymi sondy. To pierwsze dźwięki wiatru pochodzące z Czerwonej Planety.

 

Dwa bardzo czułe sensory na lądowniku InSight wykryły drgania wiatru. Czujnik ciśnienia powietrza wewnątrz lądownika i oczekujący na postawienie na marsjańskim gruncie przez robotyczne ramię sejsmometr SEIS (Seismic Experiment for Interior Structure). Oba instrumenty zarejestrowały szum wiatru na różne sposoby.

Czujnik ciśnienia powietrza, będący częścią podsystemu pomocniczego (Auxiliary Payload Sensor Subsystem – APSS), który zbierze dane meteorologiczne, zarejestrował bezpośrednio drgania powietrza. Sejsmometr natomiast zarejestrował drgania lądownika spowodowane przez wiatr poruszający się po panelach słonecznych statku kosmicznego, które mają średnicę 2,2 metra i wystają z boków lądownika jak olbrzymia para uszu.

 

- Panele słoneczne po bokach lądownika są doskonałymi odbiornikami akustycznymi - powiedział prof. Tom Pike, który kieruje eksperymentem sejsmometru z Imperial College London. - To tak, jakby InSight miała gigantyczne uszy – dodał.

Naukowcy szacują, że powietrze poruszało się z prędkością od pięciu do siedmiu metrów na sekundę, z północnego zachodu na południowy wschód. Pasuje to do zdjęć satelitarnych, które pokazują ścieżki pozostawione przez tumany pyłu podróżujące w tym samym kierunku.

- Uchwycenie tego dźwięku było nieplanowaną przyjemnością", powiedział Bruce Banerdt, naukowiec z misji InSight w NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL). - Jednym z zadań naszej misji jest pomiar ruchu na Marsie i oczywiście obejmuje ruch powodowany przez fale dźwiękowe – dodał.

Sejsmometr za kilka tygodni zostanie umieszczony na powierzchni Marsa za pomocą robotycznego ramienia sondy InSight, a następnie osłonięty kopułą, aby chronić go przed wiatrem i zmianami temperatury. Na razie rejestruje on dane wibracyjne, które później naukowcy będą mogli wykorzystać do zlikwidowania hałasu z lądownika, gdy SEIS znajdzie się na powierzchni. Usprawni to pracę instrumentu.

Kiedy na Ziemi pojawiają się trzęsienia, ich drgania, które odbijają się wewnątrz naszej planety sprawiają, że "dzwoni" podobnie do tego, jak dzwon tworzy dźwięk. Sejsmometr SEIS sprawdzi, czy wstrząsy mają podobny wpływ na Marsa. SEIS wykryje wibracje, które zdradzą nam, co się dzieje w głębokim wnętrzu Czerwonej Planety. Naukowcy mają nadzieję, że dzięki temu uzyskają nowe informacje na temat powstawania planet w naszym Układzie Słonecznym.

SEIS zawiera dwa zestawy sejsmometrów. Jedne dostarczony przez Francuską Agencję Kosmiczną CNES, zostaną wykorzystane, gdy instrument zostanie rozmieszczony na powierzchni planety. SEIS ma również czujniki krzemowe opracowane przez Imperial College London przy współpracy z Uniwersytetem Oksfordzkim. Czujniki te mogą pracować na pokładzie lądownika i są zdolne do wykrywania wibracji do częstotliwości prawie 50 Hz, w dolnym zakresie ludzkiego słuchu.

W przeciwieństwie do wibracji rejestrowanych przez czujniki krótkotrwałe opracowane w Wielkiej Brtyianii, dźwięki zarejestrowane przez APSS wynosi około 10 herców, czyli poniżej zakresu ludzkiego słyszenia. Na nagraniu powyżej próbka została podniesiona o kilka oktaw, aby była bardziej słyszalna dla ludzkiego ucha oraz przyspieszona.

- Uzyskanie pierwszych danych z zestawu wskaźników sejsmometru było fantastyczne i nawet przy krótkim teście analiza jest teraz pełna. Usłyszeć cichy szum wiatru marsjańskiego na lądowniku odbieranym przez SEIS jest naprawdę niesamowite i zapewnia dziwnie ludzkie połączenie z tym zupełnie innym środowiskiem – powiedział Neil Bowles z Oksfordzkiej uczelni.

Misja InSight ma potrwać dwa lata. Jej celem jest lepsze zrozumienie, jak ukształtowała się sąsiadująca z Ziemią planeta. Instrumenty naukowe przeprowadzą serię badań geofizycznych, które dostarczą przełomowych informacji o budowie wewnętrznej planety i jej współczesnej aktywności geologicznej. Misja ta pozwoli lepiej zrozumieć ewolucję i powstanie Marsa, a także w ogóle planet typu ziemskiego. 

Najpierw za pomocą robotycznego ramienia lądownik rozstawi na miejscu dwa instrumenty naukowe - ultraprecyzyjny sejsmometr SEIS oraz polski próbnik ciepła – Kret HP3. Instrument SEIS będzie monitorował puls planety wykrywając wibracje spowodowane trzęsieniami powierzchni, uderzeniami meteorytów i innymi tego typu zdarzeniami. Kret będzie badał zmiany, jakie zachodzą w strukturze planety. Próbnik do pomiaru strumienia ciepła jest jednym z ważniejszych urządzeń misji i zostanie wprowadzony na głębokość 5 metrów w marsjański grunt. Nigdy dotąd żadne urządzenie nie wbiło się w powierzchnię Marsa na taką głębokość.

Kret HP3 – instrument naukowy zaprojektowany i wykonany przez polskich inżynierów z firmy Astronika, która jako koordynator procesu produkcyjnego zaangażowała do podwykonawstwa kilka polskich ośrodków naukowych, m.in. Polską Akademię Nauk, Centrum Badań Kosmicznych PAN, Instytut Lotnictwa Instytut Spawalnictwa, Politechnikę Łódzką i Politechnikę Warszawską.

 

Źródło: NASA, BBC, fot. NASA/JPL-Caltech