NASAのInSight着陸船は、ついに火星の表面にヒートプローブを配置しました。熱流と物理特性パッケージ（HP3）は、着陸船地震計であるSEISから約1メートル離れた2月12日に配備されました。間もなく、火星の土壌に侵入し始めます。
このような偉業に慣れ始めている場合は、いくつかの点に注意してください。
着陸船は、5000万キロメートル以上離れた惑星である火星にあり、移動するのに約6か月かかります。着陸すると、着陸船は危険な着陸プロセスを経なければならず、そのまま表面に到着しました。着陸地点は慎重に選ばれ、この静止着陸船がその役割を果たすためには、着陸を固定する必要があります。
次に、難しい部分があります。
「数日以内に、私たちはモグラと呼ばれる楽器の一部を使用してようやく着工します。」
ティルマン・スポーン、ドイツ航空宇宙センター、HP3主任調査官。
洞察力は周囲を注意深く調べ、楽器を配置するのに最適な場所を決定する必要がありました。数週間の試験の後、HPはこの正確なスポットを選びました3. 次に、それ自体がエンジニアリングの偉業であるヒートプローブが登場します。
「それは靴のペアよりも重さが軽く、Wi-Fiルーターよりも消費電力が少なく、別の惑星で少なくとも10フィート（3メートル）を掘る必要があります」とハドソン氏は語った。 「自分をばらばらにすることなく数万のハンマーストロークを作成できるバージョンを取得するには、非常に多くの作業が必要でした。一部の初期バージョンは、16フィート[5メートル]にする前に失敗しましたが、火星に送信したバージョンは、その堅牢性を何度も証明しています。」
この取り組みの全体的な目的は、火星の内部構造について学ぶことです。ヒートプローブおよび物理特性パッケージは、火星の中心から放出される熱の量を測定します。それをするためには、それは惑星へのその道をたたく必要があります。
「私たちのプローブは火星の内部から来る熱を測定するように設計されています。 「それが私たちが地下に持って行きたい理由です。季節や昼と夜のサイクルの両方からの地表の気温変化は、データに「ノイズ」を追加する可能性があります。」
HP3は、その作業を行うために表面から少なくとも3メートル下に到達する必要がありますが、理想的には、最大深度である5メートルのマークに到達します。侵入を行うプローブの部分はモルと呼ばれ、長さは40 cm（16インチ）です。ほくろは50 cm（19インチ）ごとに止まり、土壌の熱伝導率を測定します。しかし、ハンマーで打つと土壌が熱くなる摩擦が発生するため、測定する前に2日間冷却する必要があります。その熱はデータにノイズをもたらします。
読み取りが完了すると、ヒートプローブが加熱され、熱伝導率をテストするためにさらに読み取りが行われます。その後、プロセス全体が繰り返されます。そのレートでは、3メートルの深度に達するまでに2週間かかる可能性があります。
プローブが3メートルに達する前に岩にぶつかると、ミッションプロファイル全体が変化します。 3メートルより浅い場合、プローブが表面温度から十分に隔離されないため、熱伝導率の測定値からノイズを除去するのに1年かかります。これが、プローブのスポットを選択するためにそのような細心の注意が払われた理由です。
HPの設計を支援した科学者でエンジニアでもあるJPLのトロイハドソン氏は、次のように述べています。3。 「それは、地下に大きな岩が少ないと信じる理由を私たちに与えます。しかし、地下で遭遇するものを待つ必要があります。」
他の着陸船は以前に火星の表面に掘り下げたことがありますが、InSightのHP3はそれらすべてを凌駕します。 NASAのバイキング1着陸船は22 cm（8.6インチ）降りました。 InSightのいとこであるフェニックスの着陸船は、18 cm（7インチ）降りました。
「火星での記録を更新することを楽しみにしています」とHPは述べています。3 InSightミッションのヒートプローブを提供したドイツ航空宇宙センター（DLR）の主任調査官Tilman Spohn。
しかし、初期の着陸船には別の使命がありました。それは、土壌をサンプリングすることです。ある意味で、それらを比較するのは不公平です。さらに、これらの着陸船がその日を過ごして以来、私たちの技術が進歩したことは驚くべきことではありません。
火星の熱を理解することは、火星や他の岩の多い惑星がどのように形成され、表面の地質がどのように形成されるかを理解するための鍵です。火星は約40億年前にその形成から熱を保持し、熱はその内部の放射性崩壊によっても生成されます。
「地球のほとんどの地質は熱の結果です」とSmrekarは言いました。 「古代過去の火山噴火は、この熱の流れによって引き起こされ、そびえ立つ山々を押し上げて建設しました。火星は有名です。」
火星のマントルと地殻を熱が移動する方法が表面の特徴を決定します。火星には、太陽系で最も高い火山であるオリンパスモンスがあります。高さは約25 km（13.6マイル）で、標高は山の約3倍です。エベレスト。火星には、高さ14〜18 kmの3つのシールド火山、タルススモンテスもあります。地球上の火山と同じように、それらはマグマが地殻の亀裂を通って強制されたときに作成されました。
「火星の初期の火山活動と気候変動を引き起こした原因を知りたいのです」とスポーンは言った。 「火星は最初どのくらいの熱量でしたか？火山活動を推進するのにどれだけ残っていましたか？」
科学者は、入手可能な最良のデータに従って火星の内部をモデル化しました。しかし、InSightのHP3とそのSEIS機器は、多くの質問に答え、赤い惑星に対する私たちの理解を明確にします。
「プラネットは一種のエンジンのようなもので、内部部品を動かす熱によって駆動されます」とSmrekarは言いました。 「HP3では、火星のエンジンのボンネットを初めて持ち上げます。」
しかし、それは火星だけではありません。すべての岩が多い惑星がどのように形成されるかを理解することです。これには、火星、地球、岩だらけの月、太陽系やその他のすべての岩だらけの惑星が含まれます。
出典：
- プレスリリース：NASAのInSightは火星の気温を測定する準備をしています
- プレスリリース：NASAのInSightには火星用の温度計があります
- InSightヒートプローブ
