InSight präsentiert die Herausforderung des Winters auf Dusty Mars – dem Mars Exploration Program der NASA

EINs Staub sammelt sich auf den Sonnenkollektoren und der Winter kommt zu Elysium Planitia. Das Team folgt einem Plan zur Reduzierung der wissenschaftlichen Aktivitäten, um die Sicherheit des Landers zu gewährleisten.

Der InSight-Lander der NASA erhielt kürzlich eine zweijährige Missionsverlängerung, die es ihm ermöglichte, mehr Zittern, Staubteufel und andere Phänomene auf der Marsoberfläche zu entdecken. Während das Missionsteam plant, bis 2022 weitere Daten zu sammeln, haben die zunehmende Staubigkeit der Sonnenkollektoren des Raumfahrzeugs und der Beginn des Marswinters zu der Entscheidung geführt, Strom zu sparen und seine Instrumente vorübergehend zu betreiben, um die Daten zu begrenzen.

InSight ist auf eine lange Lebensdauer ausgelegt: Der stationäre Lander ist mit Sonnenkollektoren ausgestattet, die jeweils 2 Meter breit sind. Das Design von InSight wurde von denjenigen der Spirit- und Opportunity-Rover beeinflusst, die sich mit Solarenergie befassen, mit der Erwartung, dass die Panels ihre Leistung allmählich reduzieren würden, da sich Staub auf ihnen absetzen würde, aber eine ausreichende Produktion haben würde, um die zweijährige Mission zu erfüllen ( abgeschlossen im November 2020).

Darüber hinaus wählte das InSight-Team einen Landeplatz in Elysium Planitia aus, einer windgepeitschten Ebene am Äquator des Roten Planeten, die viel Sonnenlicht erhält. Es wurde gehofft, dass vorbeiziehende Staubteufel in der Lage sein würden, die Paneele zu reinigen, was bei Spirit and Opportunity viele Male vorkam, so dass sie jahrelang nach ihrer Lebensdauer halten konnten.

Aber obwohl InSight Hunderte von vorbeiziehenden Staubteufeln entdeckt hat, war seit seiner Eröffnung auf dem Mars im November 2018 niemand mehr nahe genug, um die Paneele des Esstisches zu reinigen. Heute liefert die Solarenergie von InSight nur noch 27% ihrer staubfreien Kapazität. . Die Energie muss zwischen wissenschaftlichen Instrumenten, einem Roboterarm, dem Funkgerät des Raumfahrzeugs und einer Vielzahl von Heizgeräten aufgeteilt werden, die trotz Minusgraden alles in Ordnung halten. Da die windigste Saison des Märzjahres gerade zu Ende gegangen ist, rechnet das Team in den kommenden Monaten nicht mit einem Reinigungsereignis.

Der Mars bewegt sich derzeit in Richtung des sogenannten Aphels, dem Punkt in seiner Umlaufbahn, an dem er am weitesten von der Sonne entfernt ist. Dies bedeutet, dass das Sonnenlicht, das auf der Marsoberfläche bereits schwach ist, schwächer wird, was die Leistung verringert, wenn InSight seine Heizungen benötigt, um warm zu bleiben. Der Mars wird sich im Juli 2021 wieder der Sonne nähern. Danach wird das Team seine vollständigen wissenschaftlichen Operationen aufnehmen.

„Die Menge an Strom, die in den nächsten Monaten verfügbar ist, wird wirklich vom Wetter abhängen“, sagte Chuck Scott, Projektmanager von InSight, vom Jet Propulsion Laboratory der NASA in Südkalifornien. „Im Rahmen unserer umfassenden Missionsplanung haben wir eine operative Strategie entwickelt, um InSight im Winter sicher zu halten, damit wir den wissenschaftlichen Betrieb mit zunehmender Sonnenintensität wieder aufnehmen können.“ JPL leitet die InSight-Mission, obwohl das Raumschiff und seine Sonnenkollektoren von Lockheed Martin Space aus Denver, Colorado, gebaut wurden.

In den kommenden Wochen und Monaten werden InSight-Wissenschaftler sorgfältig auswählen, welche Instrumente täglich ausgeschaltet werden sollen, um die Stromversorgung für Heizgeräte und energieintensive Aktivitäten wie Funkkommunikation aufrechtzuerhalten. Die Wettersensoren von InSight bleiben wahrscheinlich die meiste Zeit ausgeschaltet (was zu seltenen Aktualisierungen der Missionsseite führt), und alle Instrumente müssen für eine Weile um Aphelia herum ausgeschaltet werden.

Derzeit scheinen die Leistungsstufen stark genug zu sein, um den Lander durch den Winter zu führen. Die Erzeugung von Sonnenenergie auf dem Mars ist jedoch immer etwas ungewiss. Der Opportunity-Rover musste herunterfahren, nachdem 2019 eine Reihe von Staubstürmen den Marshimmel verdeckten und Spirit den März-Winter 2010 nicht überlebte. Sollte InSight aufgrund eines plötzlichen Staubsturms wirksam werden, kann es sich selbst neu starten, wenn das Sonnenlicht zurückkehrt und die Elektronik die extreme Kälte übersteht.

Später in dieser Woche wird InSight angewiesen, seinen Roboterarm über die Panels zu strecken, damit eine Kamera die Staubschutzhülle aus der Nähe betrachten kann. Dann pulsiert das Team die Autos, die jedes Paneel entfaltet haben, um den Staub zu stören und zu sehen, ob der Wind ihn wegbläst. Das Team hält es für einen langen Schuss, aber es lohnt sich.

„Das InSight-Team hat sich einen starken Plan ausgedacht, um den Winter sicher zu überstehen und auf der anderen Seite aufzutauchen, um unsere umfangreiche wissenschaftliche Mission bis 2022 abzuschließen“, sagte Bruce Banerdt von JPL, InSight Chief Investigator. ‚Wir haben ein großartiges Fahrzeug und ein exzellentes Team. Ich freue mich auf viele weitere neue Entdeckungen von InSight in der Zukunft. ”

Mehr über die Mission

JPL verwaltet InSight für die Directorate Science Mission der NASA. InSight ist Teil des NASA-Entdeckungsprogramms, das vom Marshall Space Flight Center der Agentur in Huntsville, Alabama, verwaltet wird. Lockheed Martin Space in Denver baute das InSight-Raumschiff, einschließlich seiner Segelphase und seines Landers, und unterstützte den Raumfahrzeugbetrieb für die Mission.

Eine Reihe europäischer Partner, darunter das französische Centre National d’Études Spatiales (CNES) und das Deutsche Fluglinienzentrum (DLR), unterstützen die InSight-Mission. CNES stellte der NASA das Instrument Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) zusammen mit dem Hauptforscher am IPGP (Institut de Physique du Globe de Paris) zur Verfügung. Wesentliche Beiträge zu SEIS kommen von IPGP; das Max-Planck-Institut für Sonnensystemforschung (MPS) in Deutschland; die Eidgenössische Technische Hochschule (ETH Zürich) in der Schweiz; Imperial College London und Oxford University im Vereinigten Königreich; und JPL. Das DLR bietet das Paket für Wärmefluss und physikalische Eigenschaften (HP)³) Instrument mit bedeutenden Beiträgen des Weltraumforschungszentrums (CBK) der Polnischen Akademie der Wissenschaften und der Astronomie in Polen. Das spanische Centro de Astrobiología (CAB) stellte die Temperatur- und Windsensoren zur Verfügung.

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