InSight je za pristanek na Mars. Vesoljsko plovilo bo priletelo in pristajalo po preizkušeni in resnični metodi, a čeprav je NASA že ta trenutek potegnila, mora biti med vstopom, spuščanjem in pristajanjem (EDL) desetine stvari točno pravilno, da InSight varno prispe na površina Rdečega planeta.
V ponedeljek, 26. novembra, ob 14:47 EST bo pristanišče InSight zadelo vrh marsovskega ozračja, približno 125 kilometrov nad gladino, ki potuje s 5, 5 kilometra na sekundo (12.000 mph). Območni ablativni silikatni toplotni ščitnik se bo dvignil na temperaturo več kot 1.500 stopinj Celzija - dovolj vročo, da lahko stopi jeklo. Približno tri minute in pol po vstopu v atmosfero bo vesoljsko plovilo z nadzvočno hitrostjo še vedno trkalo proti tlom. Padalo bo postavljeno, da upočasni čim več, toplotni ščit se bo podrl, vesoljsko plovilo pa bo začelo iskati tla z radarjem. Približno šest minut po tem, ko bo zadel atmosfero, se bo odstranjevalec odcepil od svoje zadnje školjke - ki še vedno potuje približno 180 mph - in izstrelil svoje retro rakete, da se bo preostanek poti domov pripeljal, približno približno minuto pozneje.
Če bo vse v redu - inženirji v sedmih minutah groze nadzirajo nadzorne zaslone, ki ne morejo usmeriti oddaljenega plovila v realnem času - bo InSight v ponedeljek po zahvalnem dnevu počival v Elysium Planitia in se pripravil na začetek študija seizmologije in notranja vročina Marsa. Nasa lahko tolaži dejstvo, da so takšni pristanki uspeli v preteklosti, toda ko poskušate izkrcati plovilo v milijonih kilometrov, se je nemogoče pripraviti na vsak dogodek.
(Emily Lakdawalla iz Planetarne družbe) Vedno, ko se približa pristanek na Marsu, vesoljski oboževalci dobijo veliko statistik. Pred pristankom Curiosityja je "več kot polovica vseh misij na Marsu spodletelo." Pred začetkom evropskega ExoMars "je več misij spodletelo kot ne: 28 flopov v primerjavi z 19 uspehi." vsaj, ne v celoti): "Od približno ducat robotskih lansirnih in roverskih misij, ki so jih izstrelili na Mars, je le sedem uspelo."
Statistika je dramatična, toda zgodba, ki jo pripovedujejo, je nekoliko datirana. V zadnjem delu 20. stoletja je prišlo do spektakularnih neuspehov - Mars 96, Mars Observer, Mars Climate Orbiter in Mars Polar Lander še vedno naraščajo. A čeprav Rusija na Marsu še nikoli ni dosegla popolnega uspeha, so NASA, Evropska vesoljska agencija (ESA) in Indijska organizacija za vesoljske raziskave (ISRO) že od Y2K na Zemlji že skoraj pribili orbitalne vstavke. Kitajska, Indija in Japonska imajo v delu svoje druge misije, vezane na Mars, Združeni arabski emirati pa načrtujejo svoje prve, da ne omenjam ambicij več zasebnih subjektov.
Vstavitve v orbito Marsa so v 21. stoletju postale razmeroma rutinske, vendar so pristajanja na Marsu še vedno nekatere najtežje misije v vesolju. Oba uspešna orbita ESA sta vključevala drobne zemljozemlje, o katerih po zasledovanju ni bilo slišati, čeprav je Schiaparellijevo zemljišče ExoMarsa podatke vrnilo skoraj na površje.
Tri stvari otežujejo pristajanje na Marsu veliko težje kot pristanek na Luni - ali pristanek na Zemlji. Prvič, Mars je za razliko od lune predaleč, da bi bil katerikoli prizemljeni človek med poskusom pristanka v zanki. Čas, potreben za signal za potovanje z Marsa na Zemljo in nazaj, ni nikoli krajši od devetih minut in je običajno precej daljši, zato do trenutka, ko slišimo in se odzovemo na signal, da je naše vesoljsko plovilo zadelo vrh atmosfere, končni rezultat, tako ali drugače, je že prišel.
Drugi problem je Marsovo ozračje. Preveč je in premalo. Na Zemlji, ko se astronavti in kapsule z vzorci vrnejo iz vesolja, lahko zaščitimo vesoljska plovila za toplotnimi ščiti in s trenjem vstopa v atmosfero upočasnimo hiperzvočno plovilo do podzvočnih hitrosti. Ko je plameni del končan, lahko preprosto spuščamo padalo, da še naprej zmanjšamo hitrost in se spustimo do nežnega (ali vsaj preživetega) dotika zemlje ali vode.
Marsovo ozračje je dovolj gosto, da lahko ustvarijo ognjeni vložek, ki zahteva toplotni ščit, vendar je sam za padalo, ki bi upočasnil vstopno vesoljsko plovilo na varno pristajalno hitrost, pretanko. Ko je radovednost leta 2012 dosegla vrh Marsove atmosfere, je potovala s 5, 8 kilometra na sekundo (13.000 mph). Ko je toplotni ščit naredil vse, kar je lahko, je vesoljsko plovilo še vedno hitel proti tlom s hitrostjo 400 metrov na sekundo (895 mph). Radovedno padalo bi ga lahko in tudi upočasnilo, vendar le do 80 metrov na sekundo (179 mph). Udariti ob tla s to hitrostjo ni mogoče preživeti niti za robota.
V brezzračnem svetu, kot je luna, toplotni ščitniki niso potrebni, padalci pa vam ne koristijo. Toda ne bojite se, da imamo tehnologijo za pristanek lune od šestdesetih let prejšnjega stoletja: vzemite nekaj raket in jih usmerite navzdol, s čimer prekličete hitrost plovila.
Vzdušje na Marsu stvari nekoliko zaplete. Ker je gibljiv zrak kot dodaten dejavnik, lahko nepredvidljivi vetrovi dodajo enako nepredvidljivo vodoravno hitrost padajočim vesoljskim plovilom. Zaradi tega morajo pristajalne regije na Marsu imeti nizka regionalna pobočja. Močni vodoravni vetrovi in visoki nagibi bi lahko postavili zemljo veliko dlje od tal ali bližje tlem, kot je pričakoval, in vsaka situacija bi lahko povzročila katastrofo.
Ponazoritev Nasinega pristanišča InSight, ki bo pristalo na površini Marsa. (NASA / JPL-Caltech) Tako Mars Mars prihaja do treh tehnologij, da doseže površino: toplotni ščit, nadzvočno postavljivo padalo in retrorocket. Misije Vikinga na Mars sredi sedemdesetih let prejšnjega stoletja so pripravile s testnimi izstrelitvami padal na suborbitalnih raketah, da bi preverile, ali se lahko napihnejo brez drobljenja pri večjih hitrostih od zvoka. Odtlej so se vsi uspešni pristanišča na Marsu (vsi NASA) zanašali na padalce z vikinško zapuščino. V zadnjem času se je NASA lotila novih prizadevanj za razvoj upočasnjevalnih tehnologij, ki bi lahko pristala na vesoljska plovila težja od sond Vikingov - napor, ki sprva ni bil uspešen, je povzročil katastrofalne padce. (Novejši testi so delovali bolje.)
Upoštevajoč vse to v mislih, kaj vemo o tem, kaj je šlo narobe za nedavno propadle Mars Mars? Za dva od njih - Mars Polar Lander in Beagle 2 - lahko le ugibamo. Vesoljska plovila niso bila sposobna prenašati telemetričnih podatkov v realnem času, ko so se spustila. Napaka Mars Polar Lander je NASA naučila pomembno lekcijo: Če se želimo naučiti karkoli od svojih napak, moramo zbrati čim več podatkov do točke neuspeha. Odkar je konec leta 1999 na površje strmoglavil Mars Polar Lander, je vsak Mars Mars, razen ESA-jevega Beagle 2, posredoval podatke v orbito, ki je zabeležil surove radijske signale za prihodnjo analizo v primeru izpada.
Danes je na Marsu veliko orbitov, zato lahko naredimo še boljše od tega. Vedno je en orbiter poslušal in posnel vsak zadnji košček radijskega signala iz zemlje, le v primeru nesreče. Ponavadi je sekundarni orbiter, ki ne posluša le signala, ampak ga dekodira in podatke prenaša na Zemljo tako hitro, kot bo to omogočilo počasno potovanje svetlobe. Ta prenos podatkov z "upognjeno cevjo" nam je dal v realnem času posnetke poskusov pristajanja na Marsu, ki jih je sprožila adrenalin.
Zemljevid Marsa, ki prikazuje lokacije vseh sedmih Nasinih uspešnih pristankov skupaj z pristaniščem InSight v ravnem območju Elysium Planitia. (NASA) Ko bo InSight pristal, bo moral Mars Reconnaissance Orbiter posneti telemetrijo za prihodnjo seciro, če poskus ne bo uspel. Da bi dobili podatke o pristanku v realnem času, je InSight pripeljal dva majhna vesoljska spremljevalca: MarCO CubeSats, vsaka le približno tri metre. Vesoljsko plovilo Mars Cube One je prva medplanetarna CubeSats. Če bo plovilo uspelo, bo svet dobil svoja poročila v realnem času o pristajanju InSight-a in mali vesoljski roboti bodo utirali pot za prihodnja, tanjše in cenejša potovanja na Mars.
Toda za zdaj so vse oči uprte v InSight. NASA je na Mars uspešno pristala sedemkrat, pred iztekom meseca pa bo vesoljska agencija poskušala osemkrat.
Emily Lakdawalla je planetarna evangeličarka pri Planetarni družbi in urednica četrtletne publikacije družbe The Planetary Report. Njena nova knjiga je Oblikovanje in inženiring radovednosti: Kako Mars Rover opravlja svoje delo .
Oblikovanje in inženiring radovednosti: Kako Mars Rover opravlja svoje delo
Ta knjiga opisuje najbolj zapleten stroj, kdajkoli poslan na drug planet: Radovednost. To je enotonski robot z dvema možganoma, sedemnajstimi kamerami, šestimi kolesi, jedrsko energijo in laserskim žarkom na glavi. Nihče človek ne razume, kako delujejo vsi njegovi sistemi in instrumenti. To bistveno sklicevanje na misijo Curiosity pojasnjuje inženiring, ki stoji za vsakim sistemom na roverju, od njegovega raketnega jet-paketa do njegovega radioizotopnega termoelektričnega generatorja do njegovega neverjetno zapletenega sistema za ravnanje z vzorci.
Nakup
