NASA's InSight Mars Lander lanceert het Deep Interior van Probe Red Planet

VANDENBERG AIR FORCE BASE, Californië - NASA's nieuwste Mars-ontdekkingsreiziger is op weg naar de Rode Planeet.

De InSight Mars-lander van het bureau is vandaag (5 mei) opgestegen bovenop een United Launch Alliance Atlas V-raket, die hier om 07.10 uur EDT (1105 GMT, 04.05 uur lokale Californische tijd) van een pad opstijgt en verdwijnt in de dikke predawn mist momenten later.

"Dit is een grote dag, we gaan terug naar Mars," NASA's nieuwe beheerder Jim Bridenstine, die vorige maand leiding gaf aan het bureau, zei in een felicitatieoproep aan het InSight-team na de lancering. "Dit is een buitengewone missie met heel veel primeurs." [Foto's lanceren: zie InSight van NASA opstijgen naar Mars]

InSight is de eerste interplanetaire missie die ooit is gelanceerd vanaf de westkust en NASA's eerste Mars-oppervlaktevaartuig om van de grond te komen sinds de Curiosity Rover in november 2011 met zijn deep space-reis begon.

Als alles volgens plan verloopt, bereikt InSight zijn bestemming in iets minder dan zeven maanden, op 26 november op een mooie, vlakke vlakte net ten noorden van de equator van Mars. Na een reeks kassa's begint de stationaire lander dan aan een missie die anders is dan ooit uitgevoerd in de annalen van planetaire verkenning.

InSight "zal het binnenste van een andere terrestrische planeet onderzoeken, ons een idee geven van de grootte van de kern, de mantel, de korst - en ons vermogen om dat te vergelijken met de aarde," NASA hoofdwetenschapper Jim Green zei tijdens een prelaunch nieuws conferentie op donderdag (3 mei). "Dit is van fundamenteel belang voor ons om de oorsprong van ons zonnestelsel te begrijpen en hoe het werd zoals het nu is."

Twee aktetas-grootte satellieten hebben ook een ritje gemaakt bij de lancering van vanmorgen en zullen hun eigen weg naar Mars maken, in een poging om de allereerste interplanetaire "kubussen" te worden. De sonde draagt ​​ook een chip met 2,4 miljoen namen van ruimtefanaten, waaronder Captain Kirk William Shatner van "Star Trek", die zich hebben aangemeld om hun namen naar Mars te sturen.

De vitale functies van Mars nemen

NASA-functionarissen hebben InSight - wiens naam een ​​afkorting is voor Interior Exploration met Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport - vergeleken met een arts die een controle achterstallige controles uitvoert. [NASS InSight Mars Lander: 10 wilde feiten]

De landingsgestuurde landmeter op zonne-energie zal bijvoorbeeld de temperatuur van Mars nemen met behulp van een hitteprobe die zichzelf ongeveer 4,9 meter onder het rode vuil zal hameren. En InSight zal de polsslag van de planeet volgen, trillingen detecteren die worden veroorzaakt door "marsquakes", meteorietenstakingen en andere gebeurtenissen, allemaal met behulp van een ultraprecieze seismometer genaamd Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS).

"Ultraprecise" is niet overdreven: SEIS zal vibraties kunnen detecteren die kleiner zijn dan een waterstofatoom, zeiden leden van het Mission Team. Het instrument moet daarom worden ingepakt in een vacuümkamer, zodat zijn waarnemingen niet worden overspoeld door omgevingsgeluid.

InSight plaatst SEIS direct op de grond met behulp van de robotarm van de lander en plaatst vervolgens een schild over SEIS om wind te blokkeren en temperatuurvariaties te dempen. Dat is nog een primeur dat deze missie zal bereiken: andere Mars-robots hebben hun wetenschappelijke uitrusting over het algemeen bijgehouden, en niemand heeft op deze manier een instrument ingezet met behulp van hun armen.

"Het is een eerste keer, dus daar maken we ons altijd zorgen over", vertelde Chuck Scott, InSight flight system manager bij NASA's Jet Propulsion Laboratory (JPL) in Pasadena, Californië, aan ProfoundSpace.org.

Maar het InSight-team heeft hier "een extreme hoeveelheid testen" gedaan ter voorbereiding op de mijlpaalimplementatie, voegde Scott eraan toe, dus het team maakt zich niet al te veel zorgen.

SEIS en de hitteprobe - bekend als het Heat Flow- en Physical Properties Package (HP3) - zijn de belangrijkste wetenschappelijke instrumenten van InSight. Maar de missie zal nog een experiment uitvoeren met behulp van het communicatietoestel van de lander.

Tijdens dit onderzoek, bekend als het Rotation and Interior Structure Experiment (RISE), zullen wetenschappers de locatie van InSight nauwkeurig volgen - tot op 1 voet (0,3 m). Dit werk stelt teamleden in staat om kleine schommelingen in de rotatie-as van Mars te detecteren, wat belangrijke inzichten over de kern van de planeet zou moeten onthullen, inclusief de omvang ervan.

Analyse van de HP3- en SEIS-gegevens zal ook licht werpen op het interieur van Mars, inclusief de dikte van de aardkorst en de structuur en dynamiek van de mantel van Mars. Alles bij elkaar genomen, zal deze informatie onderzoekers helpen om beter te begrijpen hoe rotsachtige planeten zich vormen en evolueren, zeggen leden van het Mission Team.

We kunnen niet naar onze eigen planeet kijken voor dergelijke informatie, omdat de kronkelende binnenkant van de aarde het bewijs heeft gewist van wat er lang geleden is gebeurd. De lang-dode maan bewaart dergelijk bewijs, maar onze natuurlijke satelliet is zoveel kleiner dan de aarde dat de processen die zich in elke wereld in het verre verleden hebben voorgedaan, heel verschillend zijn, zei InSight-hoofdonderzoeker Bruce Banerdt van JPL. [InSight in Pictures: NASA's missie om de kern van Mars te testen]

"Dus, Mars is een soort unieke kans, we noemen het de Goldilocks-planeet - het is niet te groot, het is niet te klein, het is precies goed," zei Banerdt tijdens de persconferentie van donderdag.

"Het heeft feitelijk de processen van planetaire differentiatie ondergaan die de aarde heeft gedaan," voegde hij eraan toe. "Maar ongeveer 20 tot 50 miljoen jaar nadat het is gevormd, is het net gestopt. We hebben veel geologie aan de oppervlakte, maar al die vingerafdrukken van die vroege processen worden nog steeds bewaard in het diepe binnenland. En daarom willen we daarom de fundamentele parameters van het diepe interieur meten. "

De gegevens van de missie kunnen ook een zegen zijn voor toekomstige menselijke verkenning op Mars, zei Green."Hoe aardbevinggevoelig is Mars? Dat is fundamentele informatie die we moeten kennen als mensen en vervolgens Mars verkennen," zei hij. [Hoe werkt een menselijke Mars-basis? NASA's visie op afbeeldingen]

De HP3-gegevens kunnen ook verschillen in temperatuur blootleggen die mensen kunnen gebruiken om habitats te verwarmen, voegt Green toe.

"Deze missie doet zoveel fundamentele dingen, niet alleen in de planetaire wetenschap, maar ook in de menselijke verkenning", zei hij.

Een vertraging van twee jaar

InSight zou oorspronkelijk moeten starten in maart 2016. In afwachting van die datum besloten NASA en het missieteam om vanaf hier, aan de centrale Californische kust, te lanceren in plaats van de gebruikelijke site voor interplanetaire missies, Cape Canaveral Air Force Station in Florida.

Lopen vanaf de oostkust biedt een duidelijk voordeel voor dergelijke missies: raketten krijgen een extra duw van de rotatie van de aarde, die in de "juiste" richting gaat. Maar Cape Canaveral zou begin 2016 behoorlijk druk zijn en het InSight-team wilde congestie vermijden. Dus kozen ze Vandenberg. En InSight is licht genoeg en de Atlas V krachtig genoeg om de kwestie van de aardrotatie te boven te komen, zeiden leden van het Mission Team.

De beslissing over de lanceringssite werd bewaard nadat InSight het oorspronkelijke venster niet had geraakt. Eind 2015 ontdekte het missieteam een ​​klein lek in de vacuümkamer van SEIS - zo klein dat het 50 jaar zou duren om de druk met 1 lb. per vierkante inch in een autoband te verlagen, zei Banerdt.

Maar de behoefte van SEIS aan precisie is zo groot dat het team het lek moest verhelpen. En ze konden dit niet goed doen voordat het startvenster van 2016 was geëindigd, dus de lancering van InSight werd meer dan twee jaar teruggedrongen. (Mars en aarde sluiten slechts eenmaal per 26 maanden gunstig uit voor interplanetaire missies.)

De fix en de vertraging voegden $ 154 miljoen toe aan het prijskaartje van de missie, zeiden NASA-functionarissen in 2016. De Amerikaanse investering in de missie is nu $ 814 miljoen, met ongeveer $ 163 miljoen van dat totaal dat services gaat lanceren, aldus NASA-functionarissen.

Frankrijk en Duitsland hebben een extra $ 180 miljoen bijgedragen, voornamelijk om SEIS en HP3 te ontwikkelen. Het Franse ruimtevaartagentschap, CNES, leverde SEIS voor de missie, en het Duitse ruimteagentschap DLR bouwde HP3.

NASA en JPL poneerden nog eens $ 18,5 miljoen voor die twee cubesats. Het duo staat officieel bekend als MarCO-A en MarCO-B ("MarCO" staat voor "Mars Cube One"), maar hun ontwikkelaars hebben hen Wall-E en Eva genoemd. Dat komt omdat het aandrijfsysteem van cubesats gecomprimeerd R236FA-gas gebruikt, wat het drijfgas is in veel brandblussers - en in de film "Wall-E" uit 2008 gebruikte de gelijknamige, compact gebruikte robot een brandblusser om in de ruimte te zoomen. (Eva was Wall-E's vriend in de film.)

Wall-E en Eva (de cubesats) zijn belast met een demonstratiemissie: om te laten zien dat cubesats, die tot nu toe dicht bij de aarde zijn blijven hangen, naar andere planeten kunnen reizen. Het plan roept de twee kleine satellieten op om met Mars te vliegen terwijl InSight arriveert voor zijn cruciale start-, daling- en landingsvolgorde (EDL). Wall-E en Eva zullen proberen om EDL-gegevens van de lander terug te sturen naar controllers hier op aarde, maar het zal geen ramp zijn voor InSight als de cubesats er niet uitkomen. NASA's Mars Reconnaissance Orbiter zal het relaiswerk ongeacht uitvoeren. [Nieuwste foto's van NASA's Mars Reconnaissance Orbiter]

MarCO-teamleden beoordelen de gezondheid van Wall-E en Eva binnen een paar weken na de Mars-flyby en dat is het einde van de missie van de cubesats.

InSight begint natuurlijk op dat moment; de prime science-missie van de lander is ontworpen om te duren tot 24 november 2020.

Mars is nog steeds moeilijk

Het hoofdgedeelte van de 790-lb. (358 kilogram) InSight is sterk gebaseerd op NASA's Phoenix lander, die in mei 2008 bij de noordpool van Mars landde (en kort daarna waterwaterijs vond). InSight zal ook de landingstechniek van Phoenix gebruiken, afhankelijk van parachutes en motorstoten om zichzelf voldoende te vertragen voor een zachte en veilige landing op de Rode Planeet (in tegenstelling tot de veel zwaardere Curiosity, die ook parachutes gebruikte maar aan de oppervlakte op kabels werd neergelaten door een door een raket aangedreven "hemelkraan").

En de luchtvaartelektronica en andere elektronica van InSight lenen van de Mars Atmosphere and Volatile Evolution (MAVEN) orbiter van het bureau, die sinds september 2014 de Rode Planeet omcirkelt.

Het gebruik van dergelijke erfgoedhardware is een manier om geld te besparen en risico's te verminderen. En Mars-missies zijn nog steeds riskant, ondanks het lange succes dat NASA onlangs heeft beleefd op de Rode Planeet. Die actieve zes-missiereeks van veilige aankomsten loopt van de Mars Odyssey-orbiter, die de Rode Planeet bereikte in oktober 2001, door MAVEN's orbitale insertie.

"Mars is moeilijk", zegt Tim Linn, InSight plaatsvervangend programmamanager en EDL-manager bij ruimtevaartbedrijf Lockheed Martin, die het ruimtevaartuig voor NASA heeft gebouwd.

"Het is een van de leukste dingen die we doen, maar het is nog steeds erg moeilijk," vertelde Linn aan ProfoundSpace.org.