NASA готується запустити нову місію на Марс, яка називається InSight. Завдання цієї місії - зібрати інформацію про геологічну історію та тектонічну активність на нашому червоному сусіді.
Точна дата запуску поки невідома, але перше «вікно» відкриється 5 травня. Ракета ATLAS-V 401 з InSight на борту злетить з бази Vandenberg Air Force на узбережжі центральної Каліфорнії. Разом з апаратом на цій ракеті «прокотяться» два міні-супутники Mars Cube One - схожі апарати активно використовуються на орбіті Землі, але поки неясно, чи витримають вони більш далеку подорож.
У разі успіху вони допомагатимуть InSight передавати інформацію на Землю і відстежувати посадку на Марс, виконуючи функцію «чорних скриньок». Політ триватиме близько півроку - ракета повинна пролетіти близько 485 мільйонів кілометрів. Посадка InSight на Марс запланована на 26 листопада на Elysium Planitia, недалеко від Curiosity.
Найближчі до Сонця планети Сонячної Системи схожі своїм складом. Всі вони з'явилися в процесі так званої аккреції, коли великі шматки породи стикалися разом, налипаючи один на одного як сніговий ком 4.5 мільярда років тому. Під впливом гравітації та енергії зіткнень майбутні планети спочатку розплавилися, а потім почали поступово остигати і диференціюватися, утворюючи шари: кора з легких елементів зовні, мантія і ядро з заліза і нікелю всередині.
Ми знаємо досить багато про те, що знаходиться всередині нашої планети. Що стосується Марса, то поки що нам вдалося лише «поскребти» поверхню. «Нутрощі» червоної планети відрізняються від Землі вже тим, що, наскільки ми знаємо, у Марса практично відсутня тектонічна активність, а це означає, що його кора не змінилася з часу утворення планети. Більш детальні знання про неї зможуть дати інформацію про те, якою повинна була бути кора нашої планети до того, як вона розділилася на окремі тектонічні плити з досить активною динамікою.
Але як ми можемо дізнатися такі подробиці? Місія InSight йде по стопах попередніх подібних апаратів, які літали на Марс (наприклад, місія Viking), але з оновленим експериментальним «багажем», який збирали дослідники з США, Німеччини, Франції, Швейцарії, Бельгії, Австрії, Канади, Польщі та Великобританії.
По-перше, за допомогою сейсмометра SEIS апарат буде спостерігати за сейсмічною активністю на Марсі, можна сказати, слухати пульс планети. Цей надзвичайно чутливий прилад буде збирати дані про марсотряси, падіння метеоритів і сейсмічну активність, викликану вітрами і пиловим бурями. Для цього він додатково обладнаний датчиками вітру, тиску, температури та магнітного поля. Аналогічно тому, як змінюється звук, проходячи через різні матеріали, сейсмічні хвилі змінюються в міру проходження через різні матеріали кори. Тому за допомогою SEIS ми зможемо дізнатися більше про її склад і структуру.
Другий прилад на борту InSight - це зонд HP3 для вимірювання теплового потоку і фізичних властивостей. Він пробурить 5-метрову свердловину в поверхні Марса, щоб стежити за змінами температури під поверхнею планети. Це перша свердловина такої глибини на Марсі. Вимірювання визначать як швидко змінюється температура з глибиною: енергія, закладена при формуванні планети повільно залишає надра, і в залежності від складу кори, це відбувається швидко або повільно (в планетарному масштабі, звичайно ж). На основі даних, які зберуть SEIS і HP3, ми зможемо визначити, сформовані Земля і Марс з одного і того ж матеріалу, чи ні.
Третій прилад називається RISE, він буде відстежувати відхилення Марса від орбіти з точністю до сантиметрів. Справа в тому, що кожна планета трохи «колихається» по відношенню до своєї орбіти. Причиною цього є гравітаційний вплив інших комет і космічних об'єктів. Ми знаємо, що період таких колихань Землі становить 18 років, а на Марсі - всього один марсовий рік (приблизно 2 земних).
RISE буде регулярно обмінюватися сигналами із Землею, і знаючи, наскільки змінилася частота прийнятого сигналу за рахунок ефекту Допплера, можна розрахувати, наскільки Марс відхилився від своєї орбіти (частота сигналу залежить від швидкості об'єкта, що приймає цей сигнал. Типовий приклад ефекту Допплера: коли машина з сиреною проїжджає повз вас, частота звуку змінюється в міру наближення і видалення машини).
За допомогою цієї інформації можна буде визначити розмір, склад і фізичний стан ядра планети, адже в залежності того, рідке воно або тверде, Марс повинен по-різному реагувати на гравітаційні «привіти» своїх сусідів (так само як яйце вкруте і яйце всмятку будуть крутитися по-різному).
В результаті місії ми повинні дізнатися багато нового про внутрішній устрій Марса і про сам процес формування планет. Швидше за все, скоро нам доведеться знову передруковувати дитячі енциклопедії та підручники.
Фото, ілюстрації NASA