인사이트
InSight이름 | 지진탐사, 측지 및 열수송을 이용한 실내탐사 지구물리감시소(GMS) 검출 번호 12 | ||||||||||
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미션 타입 | 화성 착륙선 | ||||||||||
교환입니다. | NASA 제트추진연구소 | ||||||||||
COSPAR ID | 2018-042a | ||||||||||
새캣 | 43457 | ||||||||||
웹 사이트 | Mars.NASA.gov/InSight | ||||||||||
미션 기간 | 계획: 709솔(2년)[1][2] 최종: 1440솔(4년 18일) | ||||||||||
우주선 속성 | |||||||||||
제조원 | 록히드 마틴 스페이스 | ||||||||||
발사 질량 | 694 kg (1,530파운드)[3] | ||||||||||
착륙 질량 | 358 kg (789파운드) | ||||||||||
치수 | 6.0 × 1.56 × 1.0 m(19.7 × 5.1 × 3.3 ft)[4] (표준) | ||||||||||
힘 | 600와트, 솔라/리튬이온배터리 | ||||||||||
임무 개시 | |||||||||||
발매일 | 2018년 5월 5일 11:05:01 UTC | ||||||||||
로켓 | 아틀라스 V 401[5] | ||||||||||
발사장소 | 반덴버그, SLC-3E | ||||||||||
청부업자 | United Launch Alliance(통합 론칭 얼라이언스) | ||||||||||
입력 서비스 | 2018년 11월 26일 | ||||||||||
임무 종료 | |||||||||||
선언된 | 2022년 12월 21일 | ||||||||||
마지막 연락처 | 2022년 12월 15일 (공식)[6][7] | ||||||||||
화성 착륙선 | |||||||||||
상륙일 | 2018년 11월 26일 19:52:59[2] UTC MSD 51511 05:14 AMT | ||||||||||
착륙 지점 | 엘리시움 플라니티아[8][9] 4°30′09″n 135°37°24°E/4.5024°N 135.6234°E[10] | ||||||||||
화성 플라이바이 | |||||||||||
우주선 부품 | Mars 큐브 원(MarCO) | ||||||||||
가장 가까운 접근법 | 2018년 11월 26일 19:52:59[2] UTC | ||||||||||
거리 | 3,500 km (2,200 mi)[11] | ||||||||||
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InSight 미션 로고 |
지진탐사, 측지 및 열수송(InSight)[1] 임무를 이용한 내부탐사선은 [1][12][13]화성의 깊은 내부를 연구하기 위해 고안된 로봇 착륙선이었다.그것은 록히드 마틴 스페이스에 의해 제조되었고, NASA의 제트 추진 연구소에 의해 관리되었고, 그것의 과학 기구들은 대부분 유럽 기관들에 의해 만들어졌다.이 미션은 2018년 5월 5일 11시 5분 1 UTC에 아틀라스 V-401 발사체를[14] 타고 발사되어 2018년 11월 26일 19시 52분 59초에 화성의 엘리시움 플라니티아에 성공적으로[15] 착륙했다.[16][17][14][18]InSight는 화성에서 1440솔(1480일, 4년 19일) 동안 활동했습니다.
InSight의 목적은 화성 표면에 지진 활동을 측정하고 화성 내부의 정확한 3D 모델을 제공하기 위해 지진계(SEIS)를 설치하고, 화성의 초기 지질학적 [19]진화를 연구하기 위해 HP라고 불리는3 열 탐사선을 사용하여 내부 열 전달을 측정하는 것이었다.이것은 수성, 금성, 지구, 화성 그리고 지구의 달이 어떻게 형성되고 진화했는지에 대한 새로운 이해를 의도했다.
착륙선은 원래 2016년 [13][20]3월에 발사될 예정이었다.계기 문제로 인해 2016년 발사 시간 이후로 출시가 지연되었습니다.NASA 관계자들은 InSight의 발사 일정을 2018년[21] 5월로 재조정했으며 대기 시간 동안 기기는 수리되었다.이로 인해 총 비용은 6억7500만 달러에서 8억3000만 [22]달러로 증가했습니다.NASA는 태양전지판의 과도한 먼지로 인해 재충전을 방해하고 있어 2022년 7월 지진 발생을 감지하기 위해 저전력 모드로 전환하고 2022년 [23][24]12월까지 착륙선을 계속 감시할 계획이라고 밝혔다.2022년 12월 20일, NASA는 인사이트 착륙선이 2022년 12월 15일에 지구와의 통신이 두절되었다고 발표하였고, 임무 종료는 2022년 [6][7]12월 21일에 선언되었다.
역사
검출 프로그램 선택
InSight는 처음에는 GEMS(지질물리 관측소)로 알려졌으나 NASA의 [25]요청에 따라 2012년 초에 이름이 변경되었습니다.2010년의 [26]28개의 제안 중, 상세한 컨셉 [27]연구 개발로 2011년 5월에 300만달러를 받은 디스커버리 프로그램 최종 후보 3개 중 1개였습니다.2012년 8월, InSight는 개발 및 [13]론칭 대상으로 선정되었습니다.NASA의 제트추진연구소(JPL)가 여러 나라의 과학자들의 참여로 관리하는 이 임무는 발사체 [28]자금을 제외하고 4억 2,500만 달러의 비용이 들었다.
2008년 화성 착륙에 성공한 화성 피닉스호를 위해 설계된 착륙 시스템을 재사용함으로써, 임무 비용과 위험을 줄일 [29]수 있었다.
스케줄 문제
록히드 마틴은 2014년 [30]5월 19일 착륙선 공사를 시작했으며 2015년 [31]5월 27일 일반 시험을 시작했다.
내부 구조 지진 실험(SEIS)으로 알려진 CNES가 제공하는 지진계의 지속적인 진공 누출로 인해 NASA는 2016년 3월 예정된 발사를 2018년 5월로 연기했습니다.InSight가 지연되자 나머지 우주선은 보관을 위해 콜로라도에 있는 록히드 마틴의 공장으로 보내졌고, 우주선을 발사하기 위한 아틀라스 V 발사체는 월드뷰-4 [32]임무에 배정되었다.
2016년 3월 9일, NASA 관계자들은 InSight가 2018년 발사 시점으로 연기될 것이라고 발표했다.[21][33]이 우주선은 2018년 5월 5일 발사되도록 일정이 변경되어 2018년 11월 26일 20:00 UTC에 화성 착륙을 할 수 있게 되었다.이 [21][33]비행 계획은 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 아틀라스 V 발사체를 사용하여 발사된 후에도 변경되지 않았다.NASA의 제트 추진 연구소는 SEIS 기기를 위한 새로운 진공 인클로저를 재설계하고 만드는 임무를 맡았으며, CNES는 기기 통합과 [34][35]테스트를 수행했다.
2017년 11월 22일, InSight는 TVAC 테스트라고도 알려진 열진공 테스트를 완료했으며, 이 테스트에서는 우주선이 압력 감소와 다양한 [36]열부하로 시뮬레이션된 우주 조건에 놓였습니다.2018년 1월 23일 오랜 저장 후 태양 전지판을 다시 배치하고 테스트했으며, 160만 개의 일반 이름을 가진 두 번째 실리콘 칩이 [37]랜더에 추가되었습니다.
화성 분진의 영향 및 작업 종료
태양 전지판과 배터리로 구동되는 InSight 랜더는 패널에 쌓인 먼지를 줄이기 위해 "청소 이벤트"라고 불리는 주기적인 돌풍에 의존한다.InSight의 착륙 지점인 Elysium Planitia는 과학 작업을 계속하기 위해 필요한 것보다 적은 수의 청소 이벤트를 경험했습니다.2021년 2월, 화성의 겨울이 시작될 때, InSight의 태양 전지는 패널에 먼지가 두껍게 덮여 27%의 용량을 생산하고 있었습니다.그 당시 NASA는 화성의 겨울 동안 착륙선을 따뜻하게 유지하기에 충분한 전력을 절약하기 위해 일정표에 따라 착륙선을 동면 모드로 전환하고 데이터 수집 기구를 정지시키는 과정을 시작했다.NASA는 기상 조건이 개선되어 2021년 [38]7월 겨울잠에서 벗어나기에 충분한 에너지를 저장할 수 있기를 바랐다.2021년 5월, 태양 전지판에 모래를 불어 넣어 깨끗하게 [39]쓸 수 있도록 팔을 이용해 모래를 배치함으로써 발전 능력을 회복했다.
NASA는 2022년 5월에 이 임무를 계속하기 위해 패널에 먼지가 너무 많다고 결정했다.InSight는 [24]태양으로부터 오는 전력의 10분의 1만 생산하고 있었습니다.이들은 2022년 7월 착륙선을 저전력 모드로 전환해 지진 발생에 대한 모니터링을 계속할 계획이다.NASA는 2022년 말까지 InSight를 계속 감시했는데, 그 때 우주선은 두 번의 연속 통신 시도를[40] 놓쳤다.
과학 배경
지진 진동
바이킹 우주선 모두 착륙선에 장착된 지진계를 실었고 1976년에는 착륙선의 다양한 작동과 [41]바람으로부터 진동을 감지했다.그러나 바이킹 1호 착륙선의 지진계는 제대로 전개되지 않았고 잠긴 지진계가 작동하지 않았다.
바이킹 2호 지진계가 작동해 데이터를 [42][43]지구로 돌려보냈다.한 가지 문제는 다른 데이터에 대한 설명이었다.Sol 80에, 바이킹 2 지진계가 사건을 [43]감지했다.바람 데이터는 동시에 기록되지 않았기 때문에 데이터가 지진 이벤트 또는 돌풍을 나타내는지 여부를 판단할 수 없었다.다른 데이터가 부족하면 다른 [43]진동원을 배제하는 데 도움이 될 수 있습니다.다른 두 가지 문제는 착륙선의 위치와 화성의 특정 수준의 바람이 바이킹 2 지진계에 [43]대한 감도 상실을 야기했다는 것이다.이러한 문제들과 다른 문제들을 극복하기 위해, InSight는 많은 다른 센서들을 가지고 있었고, 표면에 직접 배치되었고, 윈드실드도 있었다.
어려움에도 불구하고, 바이킹 2 지진계 수치는 바이킹 2 착륙선의 [44]화성 지질 지각 두께를 14에서 18 km (8.7에서 11.2 mi) 사이로 추정하는데 사용되었다.바이킹 2호 지진계는 기상학적 [44][45]결과를 보완하는 화성 바람의 진동을 감지했다.앞서 언급한 지진의 가능성이 있는 후보가 있었지만, 특별히 결정적인 것은 아니었다.바람 데이터는 그 자체로 유용한 것으로 입증되었고, 데이터의 한계에도 불구하고 광범위하고 큰 지진은 [46]감지되지 않았다.
지진계는 1969년 아폴로 11호를 시작으로 아폴로 12호, 14호, 15호, 16호 임무에 의해 달에 남겨졌고,[47][48] 달의 지진에 대한 많은 통찰력을 제공했다.1977년까지 가동된 아폴로 지진망은 리히터 [49]규모 5.5의 최소 28개의 월진을 감지했다.
InSight 임무의 측면 중 하나는 더 [50]많은 것을 배우기 위해 지구, 달, 화성의 지진 데이터를 비교하는 것이었다.
지진 조사는 이 임무의 핵심이야지진학은 우리가 알고 있는 거의 모든 것, 지구 내부에 대한 모든 기본적인 정보를 얻기 위해 사용되었습니다. 그리고 아폴로 시대에 우리는 달 내부의 성질을 이해하고 측정하기 위해 그것을 사용했습니다.같은 기술을 적용하려고 합니다만화성 지진이나 운석 충돌로 발생하는 파동을 사용하여 화성 내부 깊숙이까지 탐사할 수 있습니다.
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2022년 5월 4일, 규모 5로 추정되는 큰 지진이 InSight 착륙선의 [52]지진계에 의해 감지되었다.
행성 세차 운동
무선 도플러 측정은 바이킹으로, 그리고 20년 후 화성 패스파인더로 이루어졌으며, 각각의 경우 화성의 자전축이 추정되었다.이 데이터를 조합함으로써 코어 크기를 제한했다. 왜냐하면 20년에 걸친 회전축의 변화는 세차 운동 속도와 행성의 관성 모멘트를 [53]추정할 수 있었기 때문이다.InSight의 지각 두께, 맨틀 점도, 코어 반지름 및 밀도, 지진 활동 측정 결과 이전 [54]데이터에 비해 정확도가 3배에서 10배 향상될 것으로 계획되었습니다.
목적
InSight 미션은 화성의 깊은 내부를 연구하고 행성 및 태양계 과학의 근본적인 문제, 즉 40억 년 [55]전 지구를 포함한 내태양계의 암석 행성을 형성한 과정을 이해하기 위해 화성에 정지 착륙선을 한 대 배치했다.
InSight의 주요 목표는 화성을 형성하는 초기 진화 과정을 연구하는 것이었다.화성의 중심부, 맨틀, 지각의 크기, 두께, 밀도, 전체적인 구조, 열이 행성 내부에서 빠져나가는 속도를 연구함으로써, InSight는 태양계 [56][55]내부의 모든 암석 행성들의 진화 과정에 대한 일면을 제공할 것이다.바위가 많은 내행성들은 강착으로 시작되는 공통의 조상을 공유하고 있다.물체의 크기가 커지면서 내부가 뜨거워지고 핵, 맨틀, 지각 [57]등을 포함한 육지행성으로 진화한다.이러한 공통의 조상에도 불구하고, 각각의 지구형 행성은 나중에 제대로 이해되지 않는 분화 과정을 통해 형성되고 형성된다.InSight 미션의 목표는 이러한 분화에 의해 형성된 행성 구성 요소(지상 행성의 핵, 맨틀 및 지각)[57]를 측정함으로써 이 과정과 더 나아가 지구 진화에 대한 이해를 향상시키는 것이었다.
이 임무는 지진 활동이 있는지 여부를 판단하고, 내부로부터의 열 유량을 측정하며, 화성의 핵의 크기와 핵이 액체인지 [58]고체인지를 추정할 것이다.이 데이터는 [54]화성에 대한 최초의 데이터가 될 것이다.또한 잦은 유성 기폭발(InSight의 경우 연간 10~200회 감지 가능 이벤트)이 화성 [59]내부를 탐사하기 위한 추가적인 지진 음향 신호를 제공할 것으로 예상된다.이 임무의 부차적인 목표는 지구 물리학, 구조 활동, 그리고 지구에서의 그러한 과정에 대한 지식을 제공할 수 있는 운석 충돌의 영향에 대한 심층적인 연구를 수행하는 것이었다.지각 두께, 맨틀 점도, 노심 반지름 및 밀도, 지진 활동 측정은 현재 데이터에 [54]비해 정확도가 3배에서 10배 증가해야 한다.로봇 착륙선이 화성 지각 깊숙이 파고든 것은 이번이 처음이다.
행성 형성을 형성하는 근본적인 과정으로 볼 때, 화성은 가장 깊고 정확한 역사적 기록을 가지고 있는 것으로 생각된다. 왜냐하면 화성은 지상 행성을 형성한 최초의 부착 과정과 내부 가열 과정을 거쳤을 만큼 충분히 크지만, 그러한 [55]과정의 흔적을 남길 만큼 충분히 작기 때문이다.과학 단계는 2년 [1]동안 지속될 것으로 예상된다.
2021년 3월, NASA는 화성 착륙선이 측정한 500회 이상의 화성 지진에 근거하여, 화성의 중심핵은 1,810에서 1,860 km (1,120에서 1,160 mi) 사이로, 지구 중심핵의 약 절반 크기이며, 이전에 생각했던 것보다 훨씬 작다고 보고했습니다.[60]
설계.
이 미션은 2008년형 피닉스 화성 [61]착륙선을 기반으로 한 디자인을 추가로 개발한다.InSight는 태양 전지판에 의해 작동되기 때문에, 2년 (화성 1년)[1]의 예상 수명 동안 최대 전력을 가능하게 하기 위해 적도 근처에 착륙했다.이 임무에는 MarCO라고 불리는 두 개의 중계 마이크로 위성들이 포함되어 있는데,[62] MarCO는 InSight로 발사되었지만 InSight와 편대를 이루어 화성으로 날아갔다.
InSight 우주선의 세 가지 주요 측면은 크루즈 스테이지, 진입, 하강, 착륙 시스템, 그리고 [63]착륙선이다.
전반적인 사양
- 덩어리
랜더 사양
- 착륙선 중량: 약 50kg의 과학탑재물을 포함하여 358kg(789파운드)[3]
- 화성 중량(지구 0.376 중량):[64] 1,320 N(300파운드힘)
- 태양광 패널이 [3]전개된 상태에서 폭이 약 6.0m(19.7ft)입니다.
- 과학 데크는 폭이 약 1.56m(5.1ft)이고 높이가 0.83~1.08m(2.7~3.5ft) 사이이다([3]착륙 후 다리 압박에 따라 다름).
- 로봇 암의 길이는 1.8m(5.9ft)[3]입니다.
- 화성 착륙 시 착륙선 기울기:[65] 4°
힘
전력은 2개의 원형 태양 전지판(풀었을 때 직경 2.15m(7.1ft)에 의해 생성되며, Orbital ATK UltraFlex 어레이에 배열된 InGaP/InGaAs/Ge로 만들어진 SolAero ZTJ 삼중 접합 태양 전지로 구성됩니다.화성 표면에 터치다운한 후 접이식 [66]부채처럼 열림으로써 어레이를 전개합니다.
페이로드
InSight의 랜더 페이로드의 총 질량은 보조 페이로드 센서 스위트, 카메라, 기기 전개 시스템 및 레이저 [3]역반사기와 같은 과학 기구와 지원 시스템을 포함하여 50 kg (110파운드)이었다.
InSight는 SEIS, HP3 및 [69]RISE를 사용하여 세 가지 주요 실험을 수행했습니다. SEIS는 진동을 측정하는 매우 민감한 지진계입니다. HP는3 지표면의 [69]열 특성을 측정하기 위해 굴착 탐침을 사용합니다.RISE는 착륙선과 지구상의 무선통신장비를 이용해 화성의 전체 움직임을 측정해 중심핵의 크기와 밀도를 밝혀낸다.
- 내부 구조를 위한 지진 실험(SEIS)은 화성의 역사와 [70]구조를 더 잘 이해하기 위해 화성의 지진과 다른 내부 활동, 그리고 운석 충돌에 대한 반응을 측정했다.SEIS는 프랑스 우주국(CNES)에 의해 제공되었으며, 파리 국제우주국(IPGP), 스위스 연방공과대학(ETH), 막스플랑크 태양계 연구소(MPs), 임페리얼 칼리지, 수페 드 리크론 연구소(Institute supé de liquea)가 참여했다.지진계는 또한 화성의 위성 포보스에서 [72][73]발생하는 대기파와 조력을 포함한 근원을 탐지할 수 있다.2016년 SEIS의 유출로 인해 임무 수행이 2년 [34]연기되었다.SEIS 계측기는 스페인/핀란드 Rover 환경 모니터링 스테이션을 기반으로 자기 교란, 대기 온도, 풍속 및 풍향 센서를 측정하는 UCLA에서 제공하는 벡터 자력계, JPL의 [74][53]바로미터 등 기상 도구에 의해 지원됩니다.
- 독일항공우주센터(DLR)가 제공하는 열류 및 물리적 특성 패키지(HP3)에는 방사선계와 열류 [73][61][75][76]프로브가 포함되어 있습니다.'자기 망치못'으로 불리며 '두더지'라는 별명이 붙은 이 탐사선은 사슬을 끌면서 화성 표면 아래 5m(16피트)를 굴착하도록 설계됐으며, 화성 내부의 열 특성을 연구하기 위해 내장된 열 센서가 있어 화성 지질 [73][61][75][76]역사에 대한 독특한 정보를 밝혀냈다.테더에는 지표면의 [73][77]온도 프로파일을 측정하기 위해 10cm(3.9인치)마다 정밀한 온도 센서가 포함되어 있습니다.
- 제트 Program(JPL)에 의해 이끄는 회전 및 내부 구조 실험(JPL)은 지구측 회전하는 라디오 과학 실험이다.[78] X 밴드 라디오 추적, 2cm(079년) X 밴드 라디오 트랙을 통해 구축합니다.icking 프로그램과 Mars Pathfinder [73]데이터입니다.이전 데이터에서는 코어 크기를 추정할 수 있었지만 InSight에서 더 많은 데이터를 사용하여 너테이션 진폭을 [73]결정할 수 있습니다.회전축 방향, 세차 운동, 그리고 자성 진폭을 더 잘 이해하면 화성 중심부와 [73]맨틀의 크기와 밀도를 계산할 수 있을 것이다.이를 통해 지구형 행성([73]예: 지구)과 암석형 외계행성의 형성에 대한 이해를 높일 수 있을 것이다.
- 스페인 우주생물학 센터에서 제작한 TwINS(Temperature and Winds for InSight)는 착륙 지점의 [54][74]날씨를 모니터링합니다.
- Laser RetroReflector for InSight(LaRRI)는 이탈리아 우주국에서 제공하는 코너 큐브 역반사기로 InSight의 상단 [79][80]데크에 장착되어 있습니다.착륙선이 [81]퇴역한 후 궤도선에 의한 수동적인 레이저 거리 탐지를 가능하게 하며 제안된 화성 지구물리 네트워크에서 [82]노드로 기능할 것이다.이 장치는 이전에 착륙-회전 레이저 역반사 장치(INRRI)로 스키아파렐리 착륙선을 비행했으며, 8개의 용융 실리카 [81]반사체를 특징으로 하는 지름 54mm(2.1인치) 및 질량 25g(0.9온스) 알루미늄 돔입니다.
- 계기 전개 암(IDA)은 SEIS, 바람 및 열 차폐 및 HP3 계측기를 [83]화성 표면에 전개한 1.8m(5.9ft) 로봇 암입니다.탄소 섬유 복합 튜브로 구성된 4 DOF 전동 조작기입니다.원래 취소된 Mars Surveyor 임무를 위해 고안된 IDA는 스쿱, 왁스로 작동되는 갈고리 발톱과 IDC [84][85]카메라를 갖추고 있습니다.
- IDC(Instrument Deployment Camera)는 Mars Explorer 및 Mars Science Laboratory 내비게이션 카메라 디자인을 기반으로 한 컬러 카메라입니다.계기 전개 암에 장착되고 착륙선 갑판의 계측기를 촬영하며 착륙 지점 주변의 지형을 입체적으로 볼 수 있습니다.45° 시야를 제공하며 1024 × 1024 픽셀 CCD [86]디텍터를 사용합니다.IDC 센서는 원래 최상의 해상도를 위해 흑백으로 제작되었습니다. 표준 Hazcam을 사용하여 테스트하고 개발 기한과 예산을 준수하여 컬러 [87]센서로 대체되었습니다.
- ICC(Instrument Context Camera)는 MER/MSL Hazcam 설계에 기반한 컬러 카메라입니다.랜더 데크 아래에 장착되어 있으며, 광각 120° 파노라마 시야를 통해 계측기 전개 영역을 보완할 수 있습니다.IDC와 마찬가지로 1024 × 1024 픽셀의 CCD [86]디텍터를 사용합니다.
2개의 릴레이 6U 큐벳은 전체적인 InSight 프로그램의 일부이며, 랜더와 동시에 발사되었지만 센타우르 상부 스테이지(InSight의 2단계)에 부착되었다.그들은 발사 후 무대에서 쫓겨났고 착륙선을 [88]타고 InSight의 주요 크루즈 스테이지로부터 독립적으로 화성까지 항해했다.
트윈 랜더
JPL은 ForeSight라는 이름의 본격적인 엔지니어링 모델도 구축했습니다.이 방법은 계측기 배치 연습, HP 기기3 배치를 위한 새로운 방법 시험 및 지진계 [89]소음 감소를 위한 테스트 방법에 사용되었다.InSight 랜더는 가동이 중단되어 현재 [90]JPL 근처의 창고에 보관되어 있습니다.
화성 여행
시작하다
2018년 2월 28일, InSight는 [91]C-17 화물기를 통해 덴버에 있는 록히드 마틴 스페이스 빌딩에서 캘리포니아에 있는 반덴버그 공군 기지로 운송되었다.착륙선은 2018년 5월 5일 발사되어 2018년 11월 26일 약 19:54 UTC에 화성에 도착했다.
이 우주선은 2018년 5월 5일 UTC 11시 5분에 반덴버그 공군기지 우주발사단지 [14]3동쪽에서 아틀라스 V 401 발사체(AV-078)로 발사되었다.이것은 캘리포니아에서 [92]발사된 최초의 미국 행성간 임무였다.
이 발사는 NASA의 발사 서비스 프로그램에 의해 관리되었다.당초 인사이트는 2016년 3월 4일 [92]미국 캘리포니아 반덴버그 공군기지에서 아틀라스 V 401(4m 페어링/제로(0) 고체 로켓 부스터/싱글(1) 엔진 센타우르로 발사될 예정이었으나 2015년 12월 SEIS [93][94][95]계측기의 진공 누출로 인해 취소되었다.발사 일정은 2018년 5월 5일부터 6월 8일까지로 재조정되었다.
발사체의 주요 구성 요소는 다음과 같습니다.
11월 [14][18]26일 착륙까지 4억8천400만 km(3억1천100만 mi)를 건너 6.5개월이 걸렸다.착륙에 성공한 후, 2년간의 주요 [96][97]임무의 일환으로 3개월간의 배치 단계가 시작되었다.
유람선 여행
2018년 5월 5일 지구에서 발사된 후, 그 [14][18]해 11월 26일 터치다운을 위해 4억8400만 km(3억100만 mi)에 걸쳐 6개월 동안 행성간 공간을 통과했다.
인사이트 크루즈 스테이지가 시속 10,000km로 지구를 출발했다.[98]마르코 탐사선은 2단계 센타우르 부스터에서 발사돼 인사이트 크루즈 단계와는 별개로 화성으로 이동했지만 모두 [citation needed]함께 발사됐다.
화성 순항 중 InSight 크루즈 스테이지가 여러 경로를 조정했으며, 이 중 첫 번째(TCM-1)는 2018년 [98]5월 22일에 이루어졌다.착륙선을 운반하는 크루즈 스테이지에는 태양전지판, 안테나, 스타 트래커, 태양센서, 관성측정장치 등이 [98]기술돼 있다.스러스터는 실제로 InSight 착륙선 자체에 있지만, 관련 로켓이 [99]우주로 분출할 수 있도록 껍데기에 절단 부분이 있다.
최종 코스 수정은 터치다운 [100]전날인 2018년 11월 25일이었다.화성 대기와 접촉하기 몇 시간 전인 2018년 [101]11월 26일 크루즈 스테이지를 포기했다.
진입, 하강 및 착륙
2018년 11월 26일, 약 19시 53분경, 관제사들은 화성 큐브 원(MarCO) 위성을 통해 우주선이 엘리시움 플라니티아에 [14][16][18]성공적으로[15] 착륙했다는 신호를 받았다.착륙 후 지구물리 과학 장비를 [96][97]배치하고 위탁하는 데 3개월이 걸렸다.그리고 나서 그것은 2년간 지속될 [1]계획인 화성 관측 임무를 시작했다.
화성 대기권에 진입한 우주선의 질량은 1,340파운드(608kg)[102]였다.InSight의 [103]착륙에는 크게 세 가지 단계가 있었습니다.
- 진입: 크루즈 스테이지에서 분리된 후 에어로셸이 대기 중으로 진입하여 화성 대기에서 공기와 먼지에 노출됩니다.
- 낙하산 강하: 일정한 속도와 고도에서 착륙선을 더 느리게 하기 위해 낙하산이 배치됩니다.
- 로켓 강하: 낙하산이 지면에 가까이 떨어져 착륙선이 착륙하기 전에 로켓 엔진을 사용하여 착륙선을 감속시킵니다.
착륙 순서:[101]
- 2018년 11월 25일 EDL 전 최종 코스 수정.
- 2018년 11월 26일, 크루즈 무대는 대기권에 진입하기 전에 방출되었다.
- 몇 분 후, 착륙선을 포함한 에어로셸은 1만 2,800 km/h의 속도로 화성 상층 대기와 접촉한다.
- 이 시점에서 그것은 화성에서 80마일(130km) 위에 있고, 몇 분 안에 착륙하지만, [103]많은 단계를 거친다.
- 에어로셸은 강하 시 1,500°C(2,730°F)까지 가열됩니다.
- 표면에서 385m/s(1,260ft/s) 및 11,100m(36,400ft) 높이에서 낙하산이 전개됩니다.
- 몇 초 후, 열 차폐가 착륙선에서 방출됩니다.
- 착지 다리가 뻗었다.
- 착륙 레이더가 작동한다.
- 백셸은 약 60m/s(200ft/s)의 속도와 1,100m(3,600ft)의 고도에서 분사되었습니다.
- 착륙 로켓이 켜졌다.
- 지상 등속 모드에서 약 50m(160ft) 떨어진 곳에서 진입합니다.
- 약 8.0km/h(5mph)의 속도로 지면에 접근합니다.
- 터치다운—3개의 랜더 다리 각각에는 접지 접촉을 감지하는 센서가 있습니다.
- 하강 로켓은 터치다운 시 꺼집니다.
- 표면 작업을 시작합니다.
착륙선의 질량은 약 358kg(789파운드)[3]이지만 0.376의 지구[64] 중력을 가진 화성에서는 지구상의 135kg(298파운드) 물체와 맞먹는 무게에 불과하다.
2018년 11월 26일, InSight는 Elysium Planitia에 [15]성공적으로 착륙했다.
착륙 후 몇 시간 후, 나사의 2001 화성 오디세이 궤도선은 InSight의 태양 전지판이 성공적으로 풀렸고 매일 배터리를 충전하기에 충분한 전력을 생산하고 있다는 신호를 중계했다.오디세이는 또한 인사이트의 착륙 지점을 보여주는 [104]두 장의 영상을 중계했다.3D 이미지를 생성하기 위해 스테레오 쌍으로 더 많은 이미지를 획득하여 InSight는 열 탐침과 지진계를 배치하기에 가장 적합한 지표면 위치를 찾을 수 있었습니다.이후 몇 주 동안, InSight는 건강 지표를 확인하고 착륙 [96]지점의 날씨와 기온 상태를 모두 모니터링했습니다.
착륙 지점
이 섹션에는 백시스코픽하지 않거나 과도한 이미지 갤러리가 포함되어 있습니다. |
InSight의 과학 목표는 화성의 특정 표면 특징과 관련이 없기 때문에, 잠재적 착륙 지점은 실용성에 근거해 선택되었다.후보지는 1년 내내 태양 전지판에 충분한 햇빛을 공급하기 위해 화성의 적도 부근에 있어야 하며, EDL 동안 충분한 대기 제동을 할 수 있는 낮은 표고, 착륙 중 합병증의 가능성을 줄이기 위해 평평하고 상대적으로 암석이 없으며, 열 흐름 탐침이 p까지 도달할 수 있을 만큼 부드러운 지형을 가져야 한다.땅속에 [citation needed]잘 스며들다
이 모든 요건을 충족하는 최적의 지역은 엘리슘 평야이기 때문에 22개의 초기 잠재적 착륙 지점이 모두 이 지역에 [105]위치했다.적도와 낮은 고도에 있는 다른 두 지역, 이시디스 플라니티아와 마리네리스 계곡은 바위가 너무 많다.게다가, Vales Marineris는 안전한 [8]착륙을 하기에는 경사가 너무 가파르다.
2013년 9월, 최초 22개의 잠재적 착륙 지점을 4개로 좁힌 후, 최종 결정이 [8][106]내려지기 전에 화성 정찰 궤도선을 사용하여 각 4개의 잠재적 착륙 지점에 대한 더 많은 정보를 얻었다.각 사이트는 약 130x27km(81x17mi)[107] 크기의 착지 타원으로 구성됩니다.
2017년 3월, 제트 추진 연구소의 과학자들은 착륙 지점이 선정되었다고 발표했다.엘시움 평원 서쪽에 있으며, 북위 4°30ºN 135°54ºE / 4.5°N 135.9에 있습니다.E/ 지점[108]착륙 지점은 게일 크레이터에서 큐리오시티 [109]탐사선이 운항하고 있는 곳에서 북쪽으로 약 600km(370mi) 떨어져 있습니다.
2018년 11월 26일, 우주선은 착륙 [15]지점에 성공적으로 착륙했으며, 2018년 12월 초에는 화성 [110]표면의 우주에서 인사이트 착륙선과 EDL 부품을 촬영했다.이 이미지에서는 랜더의 정확한 위치를 알 수 있습니다: 4°30009nN 135°372424eE / 4.5024nN 135.6234eE/、 [10]。
표면 작업
2018년 11월 26일, NASA는 InSight 착륙선이 화성에 성공적으로 착륙했다고 보고했다.기상 스위트(TWINS)와 자력계는 작동 가능했으며, 지구물리 과학 [96][97]기기를 배치하고 커미셔닝하는 데 약 3개월이 걸렸다.착륙 후, 먼지는 몇 시간 동안 가라앉도록 내버려 두었고, 그 동안 태양 전지 모터가 예열된 후 [111][68][112]태양 전지판이 풀렸다.그 후, 착륙선은 시스템의 상태를 보고하고, 몇개의 이미지를 취득해, 화성에서의 첫날밤의 sleep 모드로 돌아갔습니다.화성에서의 첫 번째 솔에서,[68] 그것은 화성의 하루 동안 생성된 4.6 킬로와트 시간의 새로운 태양 발전 기록을 세웠다.이 양은 작업을 지원하고 [113]센서를 배포하기에 충분합니다.
2018년 12월 7일, InSight는 SEIS로 화성 바람의 소리를 녹음했는데, SEIS는 다소 낮지만 인간의 청각 범위 내에서 진동을 기록할 수 있다(서브우퍼형 소리라고도 함). 그리고 이것들은 [115]지구로 보내졌다.화성 바람 소리가 들린[115] 것은 이전 두 [116]번의 시도 이후 처음이다.
2018년 12월 19일 SEIS 기기는 로봇팔로 [114]착륙선 옆 화성 표면에 배치되었으며 2019년 [117]2월 4일 발사되었다.지진계가 완전히 작동한 후, 열 탐사기는 2019년 [118][119]2월 12일에 배치되었다.
2019년 4월, NASA는 화성 InSight 착륙선이 첫 번째 화성 [120][121]지진을 감지했다고 보고했다.
2019년 9월, 연구원들은 InSight가 설명할 수 없는 자기 펄스와 자기 [122]진동을 발견했다고 보고했다.
2020년 2월 24일, 화성에 활발한 지진, 먼지 악마, 자기 [123][124]펄스가 있음을 보여주는 InSight의 지난 1년 동안의 연구 요약이 제시되었다.
2020년 2월, NASA의 인사이트 착륙선으로부터 수집된 새로운 자료에 따르면, 착륙 지점의 화성 자기장이 이전에 생각했던 것보다 약 10배 더 강하고 빠르게 [125][126]변동하는 것이 발견되었다.
2021년 4월 12일, 인사이트는 솔라 패널이 화성 [127]먼지로 가득 차 있었기 때문에 긴급 동면에 들어갔다고 보고되었다.
4월 14일, 착륙선은 [128]동면에서 깨어난 후 영상을 전송하기 시작했다.
2021년 5월 3일, InSight는 로봇 팔을 사용하여 태양 전지판 옆에 모래를 흘렸다.InSight 팀은 태양 전지판을 떠나기 전에 모래가 날아가 태양 전지판에 닿아 먼지 입자를 붙이기를 원했다.모래가 흘러내리면서 [129]솔당 30와트 시간의 출력이 향상되었습니다.
2021년 7월, 화성의 내부 구조를 연구하는 세 편의 논문이 발표되었습니다.지진계 데이터는 화성의 중심이 녹았다는 것을 확인시켜 준다.화성의 지각은 예상보다 얇고 두세 개의 하위층이 [130]있을 수 있다.
2022년 1월, InSight는 이 지역의 국지적인 먼지 폭풍으로 인해 햇빛이 감소하면서 안전 모드로 전환되었습니다.안전 모드인 동안 필수 기능을 제외한 모든 기능이 중단되었습니다.2022년 1월 19일 안전 모드를 종료하고 정상 작동을 재개했지만,[131] 그 사이 모든 과학 기구는 정지되었다.
2022년 5월 현재 인사이트는 1,313회의 [132]화성지진을 기록하고 있다.
착륙선의 화성 표면 임무가 2022년 [133]12월 말까지 2년 연장됨에 따라 지진계(SEIS), 전파 실험(RISE), 기상 관측기(TWINS)가 계속 작동한다.
열 흐름 및 물리적 속성 패키지
2019년 2월 28일, 열 흐름 및 물리적 특성 패키지 탐사선(몰)이 화성 표면을 파헤치기 시작했다.탐침과 굴착 두더지는 최대 5m(16ft) 깊이에 도달하려고 했으나 주택 구조에서 약 4분의 3인 0.35m(1.1ft)만 벗어났다.많은 시도 끝에 2021년 1월 실패로 끝났다.
2019년 10월, JPL의 연구진은 화성의 토양이 굴착에 필요한 마찰을 일으키지 않아 두더지가 더 깊이 파고들기 보다는 주위를 튕겨나가고 주위에 넓은 구덩이를 형성하게 된다고 결론지었다.그들은 구멍 벽의 측면을 고정하고 [134]마찰을 증가시키기 위해 삽의 옆면을 두더지 위치에 누르는 핀 고정이라고 불리는 공작을 시도했다.처음에 핀 접속은 [135]성공적이었지만, 몇 주 후에 두더지가 구멍 밖으로 물러났고,[136][137] 이는 두더지 아래에 토양이 축적되고 있다는 것을 암시한다.
2020년 2월, 연구팀은 스쿱을 두더지의 백 캡에 직접 밀었을 때의 위험을 재평가하여 허용 [138]가능한 절차를 결정했다.
2020년 6월, 팀은 마침내 두더지가 지하에 있다고 보고했고,[139] 두더지가 설계대로 땅을 파낼 수 있는지 여부를 판단하기 위해 평가되었다.2020년 7월 9일, 2020년 6월 20일에 촬영된 사진에서 두더지가 다시 튕겨 나오는 것이 밝혀졌는데, 이는 더 깊이 파고들기에 충분한 마찰력이 없음을 보여준다.제안된 해결책 중 하나는 [140]마찰을 증가시키기 위해 구멍을 흙으로 부분적으로 메우는 것이었다.
2021년 초, InSight 팀은 InSight의 지진계를 사용하여 화성 2020 임무의 도착을 감지하려고 시도할 것이라고 발표했다.화성 2020의 진입, 하강 및 착륙 시퀀스의 신호에 대한 착륙 전 모델링을 통해 잠재적 신호의 발생원은 약 4,000m/[141][142]s의 속도에서 화성 표면과 우주선의 크루즈 질량 균형 장치의 충돌일 수 있다.
2020년 8월까지 운영팀은 스쿱을 사용하여 등을 눌러 구멍을 더 깊이 파고드는 데 도움을 주는 데 성공했습니다.스쿱은 부분적으로 잠긴 두더지의 구멍을 메우기 위해 처음으로 완전히 묻었다.연구팀은 이 두더지가 이제 [143]스쿱의 추가적인 도움을 받아 스스로 표면을 더 파헤칠 수 있기를 희망했다.
2021년 1월 14일, 과학 팀이 착륙 지점의 토양 특성이 기기가 설계한 목적과 양립할 수 없다고 판단한 후, 임무의 열 탐침 부분은 종료되었다고 선언되었다.연구팀은 이 두더지가 땅 속으로 파고들도록 하기 위해 거의 2년 동안 많은 다른 치료법을 시도했지만, 결국 그 시도는 성공하지 못했다.흙과 탐사선 사이의 마찰력은 두더지가 스스로 흙을 뚫고 내려오기에 충분하지 않았다.탐사선을 더 깊이 조사하기 위한 또 다른 시도는 2021년 1월 9일에 이루어졌다.그들이 실패한 것으로 판명된 후, 그 결정은 탐사선을 그대로 두고 더 깊이 파고들려는 시도를 끝내기로 결정되었다.
두더지는 모든 보조 조치와 함께 완전히 지하에 굴을 파고 있었다.두더지의 꼭대기는 화성 표면에서 2~3센티미터 아래에 있다.의도된 과학적 측정을 하기 위해서는 두더지가 최소 3m 깊이로 파야 했다.따라서 두더지는 의도한 과학적 결과를 도출하는 데 성공하지 못했다.
그러나 두더지의 작업은 InSight 현장의 토양, 화성에서의 굴착 또는 시추 작업, 그리고 [133]임무 이전에 계획되지 않았던 방식으로 팔을 사용한 두더지 구조 작업을 통해 착륙선의 로봇 팔을 조작하는 것에 대해 유용하고 흥미로운 결과를 도출했다.
마르코 우주선
MarCO(Mars Cube One) 우주선은 InSight 미션과 함께 CubeSat 항법 및 내구성을 테스트하고 탐사선의 진입, 하강 및 착륙 단계([144][145]8분 광속 지연)[97] 동안 실시간 통신을 중계하는 데 도움을 준 6U 큐브샛입니다.MarCO A와 B라는 이름의 2개의 6U CubeSat는 동일합니다.[146]이들은 인사이트와 함께 발사됐지만 우주에 [147]도착한 직후 분리돼 착륙선을 [62]측면으로 향하면서 이중화를 위해 2인 1조로 비행했다.이들은 궤도에 진입하지 않고 EDL 단계에서 화성을 지나쳐 [148][149]실시간으로 인사이트의 텔레메트리를 중계했다.MarCO 우주선의 성공은 깊은 우주 임무를 위한 큐벳 플랫폼의 생존 가능성을 증명했고 유사한 성격의 잠재적 미래 임무에 대한 기술적 시연 역할을 했다.2019년 2월 5일, NASA는 큐브샛이 조용해졌으며,[150] 다시 연락이 오지 않을 것이라고 보고했다.
- 중량: [3]각 13.5 kg (30파운드)
- 치수 : 30cm × 20cm × 10cm (11.8인치 × 7.9인치 × 3.9인치)
- 각 장치에는 리플렉트 어레이 고이득 안테나가 있습니다.
- UHF(수신 전용) 및 X 대역(수신 및 송신)[62]으로 동작하는 소형 무선.
- 그들은 소형 광각 [151]카메라를 가지고 있다.
- 자세 [152]조정을 위한 차가운 가스 추진기.
- 항법용 [153]스타 트래커
팀 및 참가
InSight 과학 및 엔지니어링 팀에는 다양한 분야, 국가 및 조직의 과학자와 엔지니어가 포함되어 있습니다.InSight에 배정된 과학팀에는 미국, 프랑스, 독일, 오스트리아, 벨기에, 캐나다, 일본, 스위스, 스페인, 폴란드,[154] 영국의 기관 과학자들이 포함되어 있다.
Mars Explorer 프로젝트 과학자 W. Bruce Banerdt는 InSight 미션의 수석 연구자이자 SEIS 기기의 [155]수석 과학자입니다.Suzanne Smrekar는 행성의 열 진화에 초점을 맞추고 다른 [156]행성의 열 특성과 열 흐름을 측정하도록 설계된 기기에 대한 광범위한 테스트와 개발을 수행했습니다. 그는 InSight의 HP 기기의3 리더입니다.RISE의 수석 조사관은 JPL의 [157]William Folkner입니다.SEIS Instrument PI는 IPGP의 Philippe Logné이고 HP3 Instrument PI는 DLR 행성 연구소의 Tilman Spohn입니다.InSight 미션 팀에는 프로젝트 매니저 Tom Hoffman과 부프로젝트 매니저 [154]Henry Stone도 포함되어 있습니다.
주요 기여 기관 및 기관은 다음과 같습니다.[80]
- 미국항공우주국
- 중앙 국립 공간(CNES)
- 독일항공우주센터(DLR)
- 이탈리아 우주국(ASI)
- 제트추진연구소(NASA/JPL)
- 록히드 마틴
- 파리 지구 물리학 연구소(IPGP)
- 스위스 취리히 연방 공과대학(ETHZ)
- 막스 플랑크 태양계 연구소
- 임페리얼 칼리지 런던
- 연구소(ISAE-SUPAERO)
- 옥스퍼드 대학교
- 스페인 우주생물학센터(CAB)
- 폴란드 과학 아카데미 우주 연구 센터(CBK)
네임칩스
공개활동의 일환으로, NASA는 일반인들이 InSight를 타고 화성에 그들의 이름을 보낼 수 있는 프로그램을 조직했다.출시 지연으로 인해,[158][159] 2015년에 82만[160] 6,923명의 이름이 등록되었고 [161]2017년에 160만 명의 이름이 추가되었다.전자 빔은 문자 식각에만 사용되었습니다.사람 머리카락의 폭(1μm)[162]에서 8mm(0.3인치)의 실리콘 웨이퍼.[160]첫 번째 칩은 2015년 11월에 랜더에 설치되었고 두 번째 칩은 2018년 [160][161]1월 23일에 설치되었다.
갤러리
Boeing C-17 Globemaster III에 탑재된 InSight 착륙선(2015년 12월)
배우 브래드 피트가 인사이트 테스트 샌드박스(2019년 9월)를 방문한다.
콘텍스트 맵
「 」를 참조해 주세요.
- 화성 탐사 – 화성 탐사의 개요
- 화성 탐사 임무 목록
레퍼런스
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