Il lander InSight della NASA è arrivato su Marte il 26 novembre 2018. Da allora, si è occupato di studiare il suo punto di atterraggio e di impiegare il tempo per posizionare con cura i suoi strumenti. Ha impiegato diverse settimane a testare il sismometro e a regolarlo, e ora ha posizionato lo scudo protettivo a cupola sullo strumento.
Lo strumento SEIS (strumento sismico per struttura interna) è un equipaggiamento mission-critical per la missione InSight. Dalla sua posizione in superficie, rileva vibrazioni profonde all'interno di Marte. Misura l'attività sismica dei terremoti e le vibrazioni degli impatti dei meteoriti. Può anche percepire onde sismiche da vento e frane.
SEIS è eccezionalmente sensibile. La NASA afferma di essere in grado di rilevare tremori piccoli come un atomo di idrogeno. Ma non è un lavoro facile.
Tutta quella sensibilità e capacità significa squisiti sistemi elettronici. Ma poiché le onde sismiche sono un fenomeno fisico, SEIS richiede una connessione meccanica con il pianeta. E affinché funzioni, lo strumento deve essere isolato il più possibile dai cambiamenti termici e dal vento. Questo è lo scopo dello scudo a cupola.
Lo scudo antivento e termico impedisce ai venti di passaggio di aggiungere rumore indesiderato ai suoi dati. Per misurare le onde sismiche su Marte, SEIS ascolta attentamente mentre quelle onde attraversano l'interno del pianeta. Ogni tipo di materiale che attraversano le onde cambia le onde. SEIS è progettato per comprendere quei piccoli cambiamenti e usarli per dipingere un'immagine dell'interno di Marte. Eventuali effetti indesiderati del vento interromperebbero tale processo.
La forma aerodinamica dello scudo è progettata per premere SEIS sulla superficie quando il vento la colpisce. Gli impedisce anche di ribaltarsi o spostarsi. Ha anche una gonna fatta di cotta di maglia e coperte termiche sul fondo.
Lo scudo è anche uno scudo termico. Poiché la temperatura sulla superficie di Marte può cambiare fino a 94 gradi Celsius (170 Fahrenheit), è fondamentale che SEIS ne sia protetto. La variazione della temperatura può causare l'espansione e la contrazione delle molle metalliche nello strumento, danneggiando la sensibilità dello strumento.
"In generale, vogliamo mantenere la temperatura il più stabile possibile".
Bruce Banerdt, NASA JPL.
I sismometri sulla Terra sono sepolti abbastanza in profondità per neutralizzare eventuali variazioni di temperatura. Ma ovviamente, ciò non è possibile per SEIS. La NASA ha dovuto escogitare un altro modo. Https: //it.wikipedia.org/wiki/Seismometer
"La temperatura è uno dei nostri più grandi bugaboos", ha affermato il ricercatore principale InSight Bruce Banerdt del Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, in California. JPL guida la missione InSight e costruisce lo scudo antivento e termico. “Pensa allo scudo come a mettere un cibo accogliente sul tuo tavolo. Impedisce a SEIS di riscaldarsi troppo durante il giorno o rinfrescarsi troppo durante la notte. In generale, vogliamo mantenere la temperatura il più stabile possibile ".
Wind and Thermal Shield è solo la prima linea di difesa per SEIS. Il design del SEIS stesso è come una seconda linea di difesa contro gli effetti del cambiamento di temperatura. È costruito in modo tale che quando alcune parti si espandono e si contraggono, altre lo fanno nella direzione opposta. Ciò consente ad alcune variazioni di temperatura di annullarsi a vicenda.
SEIS è anche sigillato all'interno di una camera a vuoto costituita da una sfera in titanio. Il cuore di SEIS è costituito da tre pendoli, che sono messi in moto da onde sismiche. SEIS è uno strumento squisitamente sensibile, e la sua casa all'interno della sfera del vuoto lo protegge anche dal movimento browniano, il sussulto di particelle che potrebbero urtare i pendoli e distorcere i dati.
Ma la protezione non finisce qui. SEIS è anche racchiuso in un altro contenitore isolante, la scatola esagonale color rame che era visibile durante l'installazione. Le pareti della scatola sono fatte di celle a nido d'ape progettate per intrappolare l'aria. L'aria su Marte funge da ulteriore strato di isolamento per SEIS. La sua sottile atmosfera di anidride carbonica conduce il calore molto lentamente.
Poiché tutte queste garanzie non erano sufficienti, InSight ha anche sensori meteorologici. Questi sensori rilevano i cambiamenti del vento e della temperatura e aiutano gli scienziati a filtrarli dai dati.
Il prossimo passo per InSight è distribuire la sonda del flusso di calore e delle proprietà fisiche o HP3. Misurerà la quantità di calore che fluisce dall'interno del pianeta verso la superficie, che combinata con i dati del SEIS creerà un'immagine all'interno di Marte.
HP2 dovrebbe essere distribuito la prossima settimana.
