Tohle je nejspíše poslední fotografie, kterou jsme kdy od sondy @NASAInSight dostali
NASA ztratila s tímhle geofyzikálním průzkumníkem kontakt 15. prosince a tím se uzavírá jedna veleúspěšná kapitola ve výzkumu Marsu
Neodmlčela se zničehonic, čekali jsme to dlouho #vesmírníček
Oproti vozítkům @NASAPersevere nebo @MarsCuriosity totiž energii na provoz nezískával InSight z rozpadu radioaktivních izotopů, ale s využitím dvou fotovoltaických panelů o celkové ploše 4.2 m².
Tohle je řešení, které se při výzkumu Marsu používá často.
Je to levné a spolehlivé
Jenže Mars je prašným světem
S tím, jak šel čas, začal se na povrchu panelů (ale i všude na sondě) usazovat rudý marsovský prach
Na panely tak dopadalo méně slunečního světla. A s tím začalo množství získávané elektrické energie klesat
Na jaře tak měla sonda jen ~1/10 příkonu
Bylo tak jasné, že nebude trvat dlouho a sonda nedokáže získávat dostatek elektrické energie ke svému přežití – její vnitřní topení nedokáže udržovat choulostivou elektroniku v teple
Zvlášť v době, kdy do místa přistání přijde marsovská zima
Počítalo se tak s tím, že sonda umře
Vědecký tým se snažil život sondy prodloužit psími kusy, ve snaze prach z panelů dostat
Vibrovat s nimi i na tělo sondy sypal regolit, aby skákání větších zrnek prach z panelů dostalo (tohle z části fungovalo!)
Nic ale nevyčistilo panely komplet
Doufalo se tak v zázrak. V příchod prachového raráška (dust devil), který by se přes sondu přehnal a poryvy větru prach odstranil
To zažila opakovaně vozítka Spirit a Opportunity, která se po povrchu Marsu proháněla pár let nazpět
Jenže zázrak nikdy nepřišel
InSight měl smůlu
Jeho panely tak nic neočistilo a množství energie v těchto dnech spadlo (nejspíše) pod kritickou úroveň a sonda se tak odmlčela.
Až následující týdny sice ukáží, jestli nadobro. Ale šance na znovuoživení sondy jsou malé. Velice malé.
Když začaly zprávy o hromadění prachu na panelech ve velkém pronikat do mediálního prostoru, začala se veřejnost ve velkém ptát, proč nebyla sonda vybavena nějakým mechanismem pro čištění panelů.
Kartáčkem na robotické ruce, nebo fukarem.
Každý byl hned inženýrem…
Jenže planetární mise se neplánují tak, aby vydržely do "nekonečna".
Plánují se s ohledem na jejich vědecký úkol, kterého mají dosáhnout
Vědeckým úkolem mise InSight bylo prozkoumat vnitřní stavbu Marsu a panoval předpoklad, že na to bude jeden marsovský rok (687 dní) stačit
Od předchozích misí víme, že rychlost ukládání prachu není tak velká, aby během marsovského roku panely komplet zanesly.
Nebylo tak potřeba v designu mise tento aspekt řešit.
Kdyby ho přesto chtěl tým konstruktérů a konstruktérek vyřešit, musel by vývoj sondy prodražit
A to nebylo žádoucí. Přidání smetáčku nebo fukaru totiž z pohledu vědeckého cíle sondy nebylo třeba.
A jak ukáže čas, design sondy byl správný.
InSight bez problémů marsovský rok fungoval a potíže začal mít až v "bonusové" části svého života.
Během prodloužení výzkumné mise.
Samozřejmě by bylo skvělé, kdyby sonda fungovala dál a mohla nás i po další měsíce zásobovat poznatky o četnosti a síle #marsotřesení
Jenže to by vyžadovalo v dílčích aspektech její jiný design sondy a tím pádem nárůst složitosti sondy a tím i její hmotnost a nafouknutí rozpočtu
Přitom co jsme potřebovali vědět, jsme se ve velké míře dozvěděli.
Sondě se opakovaně podařilo detekovat, jak se Mars třese
Jak jsou otřesy četné, silné i to, kde k nim dochází.
Pokud byste chtěli vědět víc, hlavní výsledky jsem nedávno popisoval tady
Nebo případně v tomhle krátkém vlákně, které jsem psal na jaře.
Když si to shrneme, potvrdil se náš předpoklad, že se Mars bude stále třást a i to, že se bude třást méně než Země.
Přeci jen je mnohem menší – přibližně poloviční, než naše rodná hrouda.
A Mars nemá deskovou tektoniku. Jeho povrch se tak neustále nehýbá
Přítomnost marsotřesení i jejich síla nám ale ukázala, že Mars je stále geologicky aktivním světem.
Místem, kde se v jeho kůře hromadí napětí, které se pak dokáže uvolnit.
I místem, kam občas dopadnou asteroidy schopné udělat výrazný otřes!
A jsou to otřesy Marsu, které jsou z pohledu vědy nesmírně zajímavé
Dávají nám totiž možnost nahlédnout pod jeho povrch a tím zjistit, jak to v jeho nitru vypadá.
Výzkumem otřesů se tak můžeme podívat do nitra Marsu podobně jako se lékař(ka) dívá ultrazvukem do našich útrob
K polovině roku 2022 se InSightu podařilo zaznamenat okolo 1500 otřesů.
Většina z nich byla velice slabá – kdyby k nim došlo na Zemi, ani bychom je nepocítili – o jejich přítomnosti víme jen díky tomu, že seismometr je nesmírně citlivý.
Jen přibližně 100 otřesů mělo sílu větší než magnitudo 2 a méně než 10 otřesů bylo přes magnitudo 3. Dva nejsilnější zaznamenané otřesy dosáhly magnituda 5 a 4,2. Jen pro představu, v západních Čechách se za posledních 150 let nevyskytlo silnější zemětřesení než o magnitudu 5.
Na Zemi podobných otřesů máme přibližně 2000 do roka a o naprosté většině z nich se člověk nedoví, pokud nebydlí v zasažené oblasti. Mars se tak třese mnohem méně a slaběji, než jsme čekali.
Měření ale navíc ukázala, že se planeta třese velice zvláštně
Po dlouhém čekání na první zaznamenaný otřes se totiž Mars doslova roztřásl a četnost otřesů neustále narůstala. V první polovině roku 2020 se třásl tolik, že se seismometru dařilo detekovat nové marsotřesení v podstatě každý den
Jak otřesy náhle začaly, stejně náhle i skončily
V červnu 2020 byl Mars najednou zase klidný, a to až do srpna stejného roku. Tehdy se podařilo detekovat dalších 5 otřesů.
Dnes si tohle zvláštní chování vysvětlujeme tak, že za náhlé ztišení otřesů Marsu mohou větry, jejichž četnost se mění v závislosti na roční době.
Pohybující se vzdušné masy jsou totiž schopny roztřást povrch a tím vytvořit šum, který seismometr detekuje a který slabá marsovská zemětřesení skryje před našimi zraky.
Desítky silnějších otřesů nám daly možnost nahlédnout detailněji do toho, jak Mars uvnitř vypadá
InSight tak odhalil tloušťku kůry v místě přistání i to, že je tvořena z rozdílných vrstev
Je buď 25 km, nebo 40 km mocná v závislosti na použitém modelu šíření seismických vln
Nedávno navíc obletěla svět zpráva, že v jedné oblasti Marsu by se v hloubce 30 až 50 kilometrů měla nacházet vrstva lokálně oslabených hornin.
V překladu do češtiny – asi jsme našli oblast, kde je pod povrchem stále schované magma!
Silnější marsotřesení nám také umožnila zpřesnit naše představy o jádře a plášti.
Výpočty ukazují, že Mars má jádro o poloměru 1810 až 1850 kilometrů. Je tak přibližně poloviční ve srovnání s jádrem Země
Doposud jsme se domnívali, že bude s ohledem na hmotnost planety menší.
Takto velké jádro naznačuje, že se v něm vyjma železa a síry musí nacházet i lehčí prvky, například kyslík.
Výzkum jádra Marsu nás tak nutí přehodnotit naše současné představy o tom, jak nitra kamenitých těles vypadají a co tam čekat.
Při srovnání se Zemí, jinak vypadá i marsovský plášť. Zatímco na Zemi tvoří čtyři pětiny pláště převážně minerál bridgmanit (MgSiO3), tedy druh perovskitu, který je za obrovských tlaků a teplot stabilní, na Marsu byste ho hledali marně.
InSight nám tak umožňuje lépe pochopit, jak rozdíly ve velikosti planet jsou schopny změnit jejich vnitřní podobu.
A to má velký přesah mimo Mars.
Pomůže nám to pochopit vývoj dalších kamenitých planet i exoplanet!
Měření marsotřesení Marsu byl tak obrovský vědecký úspěch, na jehož dosažení pracovali tisíce lidí z celého světa – samotný seismometr @InSight_IPGP je například z Francie!
InSight ale taky zažil jeden velký neúspěch.
Nepovedlo se mu zatlouct pod povrch Krtka.
Krtek byla německá teplotní sonda, jejímž úkolem bylo se zatlouct 2 až 3 metry pod povrch a tam měřit, kolik tepla uniká z nitra planeta. Měla tak zjistit tepelný tok.
Díky tomu jsme se měli dozvědět, jestli je rudá planeta stále dost žhavá na to, aby umožňovala sopečnou činnost
Jenže Krtek neuspěl.
Přes rok se zkoušel pod povrch dostat, načež byl experiment ukončen.
Setkal se totiž se zvláštním chováním nadrcených hornin v místě přistání.
Namísto aby byl materiál sypký, měl velkou soudružnost.
Choval se tak jako hladká mouka.
Samopenetrační tepelná sonda tak neměla na svém těle odpor. Každý úder vnitřního mechanismu ji tak namísto pod zem poslal nad povrch.
Nepomohlo ani zamáčknutí robotickou rukou a ani její zasypání.
Experiment byl tak po ruce ukončen, aby nerušil měření otřesů Marsu.
Marťanská zima jednou skončí.
Na prašné pláně Elysium Planitia se vrátí sluneční paprsky.
Jenže tentokrát jejich síla už k životu InSight neprobudí.
Mráz si vybral svou daň a choulostivá elektronika poslední noc nepřežila.
Neuvěřitelný příběh života sondy InSight končí.
Uzavírá se tím jedna kapitola, ale neznamená to, že nám ubyde práce.
Naopak.
Čekají nás teď desetiletí výzkumu dat, které sonda získala.
A díky tomu množství vzrušujících objevů, které významně pozmění naší představu o vývoji Marsu.
Jsme vlastně tak na začátku další kapitoly
Kapitoly, ve které už nebudeme odkázáni jen na studium toho, co vidíme na povrchu, ale i toho, co se nachází pod ním.
Tady je první pořádná vlaštovka, jak to může našim pochopením Marsu zahýbat
Pod povrchem může být stále aktivní obrovská plášťová pluma!
I když tak InSight nejspíše před pár dny umřel, o jeho odkazu se bude mluvit dlouho.
A naše díky za to patří obrovskému množství lidí, kteří tento fenomenální úspěch vědy zařídila!
The End
Originally tweeted by Dr. Petr Brož (@Chmee2) on December 21, 2022.