Mire jó egy robotkar?
(Rovat: Űrszondák a Marsnál, Távoli világok kutatói - 2020.06.05 07:15.)

Az InSight robotkarjával eddig a HP3 kísérlet elakadt „vakondját” próbálták segíteni. Pedig árokásásra is használhatnák.

A Marson dolgozó InSight szonda robotkarjával eddig elsősorban a tudományos kísérleteket segítő műveleteket végeztek, például elhelyezték a bolygó felszínén a szeizmométert, majd letakarták, hogy a széllökések ne zavarják a mérést. Miközben a küldetés irányítói hosszasan és eredménytelenül próbálkoztak a hőáramlásos kísérlet (HP³ ) elakadt mérőfejének kiszabadításával, új tervet eszeltek ki. Úgy gondolják, hogy a robotkar a végén lévő lapáttal alkalmas lenne arra, hogy mélyebb árkot ássanak a szonda közelében. Ez tudományos szempontból önmagában is érdekes lenne, emellett segíthetne tisztázni a talaj szerkezetét, esetleg ötletet adva ahhoz, hogyan lehetne mégis kiszabadítani a „vakondot”.

Az InSight szondához felhasznált robotkar. (Kép: NASA / JPL-Caltech / Lockheed Martin)

Az InSight robotkarját eredetileg a 2001-re tervezett leszállóegység számára készítették, de mivel az 1998-as kettős kudarc után a küldetést törölték, a kész robotkar több mint egy évtizeden át raktárban pihent, míg végül az InSight számára felújították.

Az árokásás a Marson nem lenne újdonság, sőt inkább egy hosszú és sikeres sorozat folytatását jelentené. Ezt megelőzően már a Holdon is ástak, elsőként 1967 áprilisában a Surveyor–3. A Marson a Viking szondák leszállóegységei ástak elsőként, 1976-ban, de azok az árkok még nem voltak igazán mélyek, mert a szondák robotkarjai csak korlátozottan voltak mozgathatók.

A Viking–1 szonda által 1976-ben ásott árok a Marson. (Kép: NASA)

A következő lépést 1999-ben a Mars Polar Landernek kellett volna végrehajtania, az a szonda azonban megsemmisült, ezért 2008-ig kellett várni, amikor a Phoenix már több árkot is ásott a Mars felszínén. A műveletnek kettős célja volt, egyrészt anyagmintákat vettek a fedélzeti műszerek számára, másrészt meg tudták vizsgálni a talaj mélyebb rétegeit. Így sikerült felfedezni, hogy néhány centiméterrel a felszínt borító anyag alatt szilárd jégréteg található.

A Phoenix szonda 2008-ban több árkot is ásott, akkor fedezték fel a néhány cm mélyen húzódó, szilárd jégréteget. (Kép: NASA)

Az InSight esetében az árokásás több szempontból is izgalmas lehet. Egy közelmúltban a Nature Communications folyóiratban megjelent publikáció szerzői rámutattak arra, hogy a HP³ kísérlet bizonyos tudományos céljait úgy is el lehetne érni, ha az árokásás során kitermelt anyaggal betakarnák a hőáramlási kísérlet szondáját, az elakadt vakondot. A szonda leszállásakor a fékezőrakéták néhány ponton mintegy 10 cm mély gödröt vájtak a talajba, így a kutatók némi betekintést nyertek a felszín alatti szerkezetbe, a robotkarral azonban szeretnének ennél mélyebbre ásni. Az említett cikk szerzői megállapítják, hogy a kemény réteg jelenléte (amelyben a vakond elakadt) meglepetés volt a kutatók számára, mert a Mars más helyein végzett hasonló vizsgálatok során ilyent nem találtak. Úgy gondolják, hogy az InSight leszállóhelyén csak 1 cm vastag lehet a homok és a por, ami alatt a 7–20 cm vastag, kemény kéreg helyezkedik el. Ez alatt ismeretlen vastagságú, laza szerkezetű, homokból és kődarabokból álló réteg következik, míg 35 cm körüli mélységben szilárddá tömörült homok lehet. A kutatók mérések és modelljeik alapján az ábrán látható módon képzelik el az InSight leszállóhelyén a talaj struktúráját.

A talajrétegek a Mars felszíne közelében az InSight leszállóhelyén, a 25 méter átmérőjű Homestead-mélyedésben, amely feltételezések szerint egy erodálódott becsapódási kráter. A vázlaton a legalsó kőzetréteg töredezett bazaltláva kőzetágy. Fölötte törmelékes (klasztikus) üledékréteg helyezkedik el, benne szétszórtan kavicsokkal és kődarabokkal. A Homestead-mélyedés középen 2–3 méter mély lehet, amelyet szélfútta üledék tölt ki, benne elszórtan kavicsokkal. A szeizmométeres mérések is megerősítik, hogy a mélyedést a becsapódást követően a szél által odahordott, laza szerkezetű anyag tölti ki. (Kép: M. Goombek et al., Nature Communications)

Akár be akarják borítani a kiásott anyaggal a hőáramlási kísérletet, akár nem, az ásást célszerű lenne minél hamarabb elkezdeni, mert az InSight napelemei fokozatosan beporosodnak, ami korlátozza a rendelkezésre álló elektromos teljesítményt, így fennáll annak a veszélye, hogy bizonyos idő elteltével az energiaigényesebb műveleteket már nem, vagy csak korlátozottan, esetlen más eszközök használatának rovására lehetne végrehajtani.

Az InSight robotkarjával elérhető terület. A szeizmométertől (SEIS) nyugatra (az ábrán balra) valamivel tágasabb terület áll rendelkezésre, de ha úgy döntenek, hogy a kiásott anyaggal be akarják borítani a hővezetési kísérlet szondáját, akkor a szűkebb, keleti területen lenne célszerű ásni. (Kép: Phil Stoke)