InSight berada di landasan untuk pendaratan di Marikh. Kapal angkasa akan membuat pendekatan dan pendaratan melalui kaedah yang dicuba dan benar, tetapi walaupun NASA telah menarik aksi ini sebelum ini, berpuluh-puluh perkara perlu pergi betul-betul semasa kemasukan, keturunan, dan pendaratan (EDL) untuk InSight untuk tiba dengan selamat pada permukaan Planet Merah.
Pada pukul 2:47 petang EST pada hari Isnin, 26 November, pendarat InSight akan melanda atmosfera Marikh, kira-kira 125 kilometer (70 batu) di atas permukaan, bergerak pada 5.5 kilometer sesaat (12, 000 mph). Perisai haba silika ablatif kraf akan meningkat hingga suhu lebih daripada 1, 500 darjah Celsius-cukup panas untuk mencairkan keluli. Kira-kira tiga setengah minit selepas kemasukan atmosfera, kapal angkasa masih akan menyerang ke arah tanah dengan kelajuan supersonik. Sebuah payung terjun akan digerakkan untuk mempercepatkan seberapa banyak yang mungkin, perisai haba akan meletup, dan kapal angkasa akan mula mencari tanah dengan radar. Sekitar enam minit selepas memukul atmosfera, lander akan memisahkan dari pangkalannya-masih bergerak sekitar 180 mph - dan melancarkan roket retro untuk membawanya sepanjang perjalanan pulang, menyentuh kira-kira satu minit kemudian.
Jika segala-galanya berjalan lurus-ketika jurutera memantau skrin kawalan semasa "tujuh minit keganasan, " tidak dapat memandu kearah jarak jauh dalam masa nyata-InSight akan beristirahat di Elysium Planitia pada hari Isnin selepas Kesyukuran dan bersedia untuk mula belajar seismologi dan haba dalaman Marikh. NASA boleh mengambil keselesaan dalam kenyataan bahawa pendaratan seperti itu telah berjaya pada masa lalu, tetapi apabila anda cuba mendarat kilang berjuta-juta kilometer jauhnya, mustahil untuk bersedia untuk setiap kemungkinan.
(Emily Lakdawalla untuk The Planetary Society) Apabila pendaratan Mars mendekati, peminat ruang mendapat statistik yang teramat. Sebelum pendaratan Curiosity, "lebih daripada separuh daripada semua misi Marikh telah gagal." Sebelum pelancaran ExoMars di Eropah, "lebih banyak misi telah gagal daripada tidak: 28 lembar berbanding dengan 19 kejayaan." Selepas orbiter ExoMars berjaya, tetapi pendaratnya tidak ( sekurang-kurangnya, tidak sepenuhnya): "Daripada kira-kira sedozen pendarat robotik dan misi rover dilancarkan ke Marikh, hanya tujuh yang berjaya."
Statistiknya dramatik, tetapi cerita yang mereka ceritakan sedikit bertarikh. Terdapat satu kegagalan yang luar biasa di bahagian akhir abad ke-20-Mars 96, Pemerhati Marikh, Mars Cluster Orbiter dan kehilangan Mars Polar Lander masih menyengat. Tetapi sementara Rusia tidak pernah mencapai kejayaan yang lengkap di Marikh, NASA, Agensi Angkasa Eropah (ESA) dan Organisasi Penyelidikan Angkasa India (ISRO) mempunyai semua kemasukan orbit yang cukup dipaku di Marikh sejak Y2K. China, India dan Jepun mempunyai misi keduasan kedua mereka dalam kerja-kerja, dan Emiriah Arab Bersatu merancang pertama mereka, belum lagi cita-cita beberapa entiti swasta.
Kemasukan orbit mars telah menjadi rutin pada abad ke-21, tetapi pendaratan Mars masih merupakan salah satu misi yang paling sukar yang pernah dicuba. Kedua-dua orbit yang berjaya di ESA ini termasuk pendaratan kecil yang tidak pernah didengar sejak selepas menyentuh, walaupun pendaki ExoMars 'Schiaparelli mengembalikan data hampir ke permukaan.
Tiga perkara membuat pendaratan Mar jauh lebih sukar daripada pendaratan bulan-atau pendaratan Bumi, untuk perkara itu. Pertama, tidak seperti bulan, Marikh terlalu jauh untuk mana-mana manusia terikat di dalam gelung semasa percubaan mendarat. Waktu yang diperlukan untuk isyarat untuk perjalanan dari Mars ke Bumi dan belakang tidak kurang dari sembilan minit dan biasanya lebih lama, oleh itu pada masa yang kita dapat mendengar dan menjawab isyarat bahawa kapal angkasa kita telah mencapai puncak atmosfera, keputusan akhir, satu cara atau yang lain, telah berlaku.
Masalah kedua ialah suasana Marikh. Terdapat terlalu banyak dan terlalu kecil. Di Bumi, apabila angkasawan dan kapsul sampel kembali dari angkasa, kita boleh melindungi kapal angkasa di belakang perisai haba dan menggunakan geseran kemasukan atmosfera untuk memperlahankan kraf hipersonik dengan kelajuan subsonik. Sebaik sahaja bahagian api selesai, kita hanya boleh mengeluarkan payung terjun untuk mengurangkan lagi halaju dan hanyut ke arah tanah atau air yang lembut (atau, sekurang-kurangnya, selamat).
Atmosfera Marikh cukup tebal untuk menghasilkan kemasukan yang berapi-api, memerlukan perisai panas, tetapi ia terlalu kurus untuk payung terjun sahaja untuk memperlambat masuk kapal angkasa ke kelajuan pendaratan yang selamat. Apabila Curiosity melanda atmosfera Marikh pada 2012, ia bergerak sejauh 5.8 kilometer sesaat (13, 000 mph). Apabila perisai haba telah melakukan apa yang boleh dilakukan, kapal angkasa itu masih melayang ke tanah pada 400 meter sesaat (895 mph). Payung terjun yang ingin tahu, dan boleh, perlahan, tetapi hanya untuk 80 meter sesaat (179 mph). Memukul tanah pada kelajuan itu tidak dapat bertahan, walaupun untuk robot.
Di dunia yang tidak bernyawa seperti bulan, perisai panas tidak diperlukan dan parasut anda tidak baik. Tetapi tidak takut, kami mempunyai teknologi untuk pendaratan bulan sejak 1960-an: mengambil beberapa roket dan menunjuk mereka ke bawah, membatalkan halaju kraf.
Suasana menjadikan hal-hal yang lebih rumit di Marikh, walaupun. Dengan udara bergerak sebagai faktor tambahan, angin yang tidak dapat diramalkan dapat menambahkan halaju mendatar yang sama sekali tidak menentu kepada kapal angkasa menurun. Atas sebab ini, kawasan pendaratan di Marikh diperlukan untuk mempunyai cerun serantau yang rendah. Angin tinggi mendatar ditambah cerun yang tinggi boleh meletakkan pendarat lebih jauh dari, atau lebih dekat dengan, tanah daripada yang dijangka-dan sama ada keadaan boleh mengeja bencana.
Ilustrasi penampungan InSight NASA kira-kira mendarat di permukaan Marikh. (NASA / JPL-Caltech) Oleh itu, pendayung Mars memerlukan tiga teknologi untuk mencapai permukaan: perisai haba, payung terjun yang disokong dengan supersonik dan retrorocket. Misi Viking ke Marikh pada pertengahan 1970-an yang disediakan oleh parasut melancarkan ujian pada roket suborbital untuk mengesahkan bahwa mereka dapat mengembang tanpa mencarik pada kecepatan lebih cepat dari suara. Semua pendaratan Mars yang berjaya sejak itu (kesemua mereka NASA) telah bergantung pada payung terjun dengan warisan Viking. Baru-baru ini, NASA telah berusaha dalam usaha untuk membangunkan teknologi perlahan yang dapat mengangkut kapal angkasa yang lebih berat daripada probe Viking-usaha yang pada awalnya tidak berjaya, menyebabkan terjadinya payung terjun. (Ujian yang lebih baru telah bekerja dengan lebih baik.)
Mengingati semua perkara ini, apa yang kita ketahui tentang apa yang tidak kena bagi pendatang Mars yang baru gagal? Bagi dua daripadanya-Mars Polar Lander dan Beagle 2-kita hanya boleh membuat spekulasi. Kapal angkasa tidak mempunyai keupayaan untuk menghantar data telemetri real-time ketika mereka turun. Kegagalan Mars Polar Lander mengajar NASA sebagai pelajaran penting: Jika kita hendak mempelajari apa-apa dari kegagalan kita, kita perlu mengumpulkan data sebanyak yang kita dapat sampai ke tahap kegagalan. Sejak Mars Polar Lander terhempas ke permukaan pada penghujung tahun 1999, setiap pendarat Mars kecuali ESA's Beagle 2 telah menghantar data kepada orbiter yang mencatat isyarat radio mentah untuk analisis masa depan sekiranya kegagalan.
Hari-hari ini, terdapat banyak orbit di Marikh, jadi kita boleh melakukan lebih baik daripada itu. Selalu ada satu orbit yang mendengar dan merekodkan setiap isyarat radio terakhir dari lander, sekiranya berlaku bencana. Dan biasanya ada orbiter sekunder yang tidak hanya mendengar isyarat, tetapi menguraikannya dan menyampaikan maklumat ke Bumi secepat perjalanan cahaya yang perlahan akan dibenarkan. Penghantaran data "bengkok" ini telah memberi kita gambaran yang tepat dan tepat mengenai percubaan pendaratan Mars.
Peta Marikh, menunjukkan lokasi dari semua tujuh pendaratan NASA yang berjaya bersama dengan tapak pendaratan InSight di kawasan datar Elysium Planitia. (NASA) Apabila InSight mendarat, ia akan jatuh ke Mars Orbiter Orbiter untuk merekodkan telemetri untuk pembedahan masa depan jika percubaan itu gagal. Untuk mendapatkan data masa nyata pendaratan, bagaimanapun, InSight telah membawa bersama dua sahabat spacefaring kecil: Marco CubeSats, masing-masing hanya kira-kira tiga kaki panjang. Kapal angkasa Mars Cube Satu adalah CubeSats antara planet pertama. Sekiranya kraf berjaya, dunia akan mendapat laporan masa nyata mengenai pendaratan InSight, dan robot ruang kecil akan membuka jalan untuk masa depan, perjalanan yang lebih murah, dan lebih murah ke Marikh.
Tetapi buat masa ini, semua mata berada di InSight. NASA telah berjaya mendarat di Marikh sebanyak tujuh kali, dan sebelum bulan itu keluar, agensi ruang akan cuba menjadikannya lapan.
Emily Lakdawalla adalah penginjil planet di The Planetary Society dan editor penerbitan suku tahunan masyarakat, The Planetary Report. Buku barunya ialah Reka Bentuk dan Kejuruteraan Rasa Curiosity: Bagaimana Mars Rover Melakukan Pekerjaannya .
Rekabentuk dan Kejuruteraan Curiosity: Bagaimana Mars Rover Melakukan Pekerjaannya
Buku ini menerangkan mesin yang paling kompleks yang pernah dihantar ke planet lain: Keingintahuan. Ia adalah robot satu tan dengan dua otak, tujuh belas kamera, enam roda, kuasa nuklear, dan sinar laser di kepalanya. Tiada seorang pun yang memahami bagaimana semua sistem dan instrumennya berfungsi. Rujukan penting ini kepada misi Curiosity menerangkan kejuruteraan di sebalik setiap sistem di rover, dari jetpack yang berkuasa roket ke penjana thermoelectric radioisotopnya ke sistem pengendalian sampel yang kompleks.
Beli
