NASA:s InSight-landare är upptagen med att distribuera sitt Heat Flow and Physical Properties Package (HP3) i Mars-jorden och har mött ett visst motstånd. German Aerospace Center (DLR), som designade och byggde HP3 som en del av InSight-uppdraget, har meddelat att instrumentet inte har träffat en, utan två stenar i underytan. För nu är HP3 i en vilofas, och det är inte klart vad som kommer att hända härnäst.
De HP3 är utformad för att mäta värmen som kommer från Mars inre och för att berätta något om källan till den värmen. Grundidén är att bestämma hur Mars bildades, och om den bildades på samma sätt som jorden gjorde. Det kommer också att berätta något om hur steniga planeter i allmänhet bildas och utvecklas. Men för att göra det måste den hamna under jorden.
HP3 använder ett hammarsystem för att slå sig själv i marken. Det fungerar i etapper och spenderar ungefär fyra timmar åt gången på att hamra in i ytan. Men allt det där hamrandet skapar mycket friktion och värme, så HP3:an vilar ett par dagar medan saker svalnar. Sedan mäter den värmen innan den fortsätter cykeln.
'På väg in i djupet verkar mullvaden ha träffat en sten, lutat cirka 15 grader och tryckt den åt sidan eller passerat den.'
Tilman Spohn, huvudutredare för HP3-experimentet.
De DLR har meddelat i a pressmeddelande att HP3 har stött på ett visst motstånd.
Den 12 februari var HP3 utplacerade på Mars yta , och den 28:e började HP3 hamra sig in i underytan. Den del av sonden som gör slaget kallas 'mullvad'. Under sin första fyra timmar långa slagsekvens penetrerade mullvaden till cirka 50 cm. Under den tiden stötte den på en sten och antingen passerade den eller lyckades trycka den ur vägen.
En illustration av HP3 med en närbild av mullvad till vänster. Bildkredit:
DLR (CC-BY 3.0)
'På väg in i djupet verkar mullvaden ha träffat en sten, lutat cirka 15 grader och tryckt den åt sidan eller passerat den', rapporterar Tilman Spohn, huvudutredare för HP3-experimentet.
HP3 stötte på den första stenen och kunde fortsätta. Den mötte dock en andra sten som hindrade mullvadens penetration. 'Mulvaden arbetade sig sedan upp mot en annan sten på ett avancerat djup tills den planerade fyratimmarsdrifttiden för den första sekvensen gick ut', sa Spohn. 'Tester på jorden visade att den stavformade penetrometern kan trycka mindre stenar åt sidan, vilket är mycket tidskrävande.'
Det ideala arbetsdjupet för sonden är fem meter. På det djupet är sonden väl isolerad från yttemperaturfluktuationer. Men sonden kan fortfarande göra sitt på ett djup så grunt som tre meter, data kräver bara mer bearbetning och 'rengöring.' Men med detta andra stenmöte är mullvaden inte i närheten av det nödvändiga arbetsdjupet på tre meter.
Mullvaden mäter den termiska ledningsförmågan hos Mars-jorden och kan penetrera så djupt som fem meter för att göra det. Bildkredit:
DLR (CC-BY 3.0)
Med mullvaden i en 15 graders vinkel och upp mot en andra sten, planerade DLR att låta den svalna i ett par dagar och sedan påbörja ytterligare en fyratimmars hamrsekvens. Det var åtminstone deras plan 1 mars. Men nu ser det ut som att de har ändrat uppfattning.
Tilman Spohn, HP3 huvudutredare, DLR.
'Teamet har därför beslutat att pausa hamrandet i cirka två veckor för att tillåta situationen att analyseras närmare och gemensamt komma fram till strategier för att övervinna hindret.'
DLR-teamet har nu beslutat att ta ett par veckor på sig att analysera situationen noggrant och komma med en handlingslinje.
'Teamet har därför beslutat att pausa hamrandet i cirka två veckor för att tillåta situationen att analyseras närmare och gemensamt komma fram till strategier för att övervinna hindret', skriver Tilman Spohn från DLR Institute of Planetary Research, huvudutredare för HP3-experiment, på hans InSight-uppdragsblogg.
InSight är inte en rover; det är en landare. Den kan inte röra sig runt Mars-ytan för att välja en plats för HP3. Dess landningsplats valdes eftersom den verkar vara stenfri på ytan, och uppdragsplanerare hoppades att det skulle indikera en relativt stenfri underyta. InSight-teamet tillbringade också veckor efter landningen för att välja den bästa platsen för att distribuera HP3, och undersökte dess omedelbara omgivning för den mest stenfria platsen. Men det fanns aldrig någon garanti.
En illustration av HP3 på Mars yta. Mullvadspenetratorn är markerad i blått. Bildkredit: DLR (CC-BY 3.0)
Det är svårt att veta om denna senaste utveckling är ett allvarligt hinder för HP3-uppdraget, eller bara den typ av hicka som planerare förväntade sig. Som nämnts tidigare kan mullvaden skjuta små stenar ur vägen, vilket tester på jorden visade. Men det tar tid, och om mullvaden kan arbeta sig förbi detta hinder kan den lätt möta en annan sten. Kanske en orörlig sådan.
Än så länge, även med de steniga hindren, fungerar mullvaden och HP3 som avsett. Under den fyra timmar långa hamrfasen värmdes mullvaden upp med 28 grader Celsius och mätte sedan hur snabbt den omgivande jorden absorberade den värmen. Det kallas termisk konduktivitet, och att mäta den konduktiviteten är hur HP3 kan mäta värmeflödet från djupt inuti planeten. Men djupet spelar roll.
Även om det fungerar som det är tänkt, är det inte tillräckligt djupt för att berätta mycket för forskare ännu. Det är avgörande att mullvaden tränger ner till minst tre meters djup. Och ju djupare desto bättre, med det maximala djupet på fem meter som det bästa scenariot och ger de bästa vetenskapliga resultaten.
Det skulle vara ett stort slag för InSight Lander-uppdraget om HP3:an inte kunde penetrera till rätt djup. Det skulle dock inte vara katastrofalt, så länge som landarens andra instrument kan fortfarande göra sitt jobb.