Konstnärens koncept skildrar NASA:s InSight -landare efter att den använt sina instrument på Mars -ytan. En version av illustrationen visar det släta, platt mark som dominerar InSights landningselipse i Elysium Planitia -regionen på Mars. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech
Ingen tvekan om det, NASA utforskar några av de mest häpnadsväckande platserna i vårt solsystem och därefter. En gång sett, vem kan glömma majestät av astronauten Jim Irwin som står framför den starka skönheten i månens Hadley Apennine bergskedja, av rymdteleskopet Hubbles underbara "Skapelsestolpar" eller Cassinis magnifika mosaik av Saturnus?
Mars spelar också en roll i denna visuellt övertygande ekvation, med högupplösta bilder från Curiosity rover av åsarna och avrundade skott vid foten av Mount Sharp som för tankarna till majestät i den amerikanska sydvästern. Som sagt, Elysium Planitia - platsen som valdes för landningen av NASA:s InSight -uppdrag till Mars den 26 november - kommer mer än sannolikt aldrig att nämnas med ovanstående eftersom det är, väl, enkel.
"Om Elysium Planitia var en sallad, den skulle bestå av romaine sallad och grönkål - ingen dressing, "sade InSights huvudutredare Bruce Banerdt vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. "Om det var en glass, det skulle vara vanilj. "
Ja, landningsplatsen för NASA:s nästa Mars -uppdrag kan mycket väl se ut som en stadionparkering, men det är så interiörutforskningen använder seismiska undersökningar, Projektet Geodesy and Heat Transport (InSight) gillar det.
"Tidigare uppdrag till den röda planeten har undersökt dess yta genom att studera dess raviner, vulkaner, stenar och jord, "sa Banerdt." Men signaturerna för planetens bildningsprocesser kan bara hittas genom att känna och studera bevis begravda långt under ytan. Det är InSights jobb att studera Mars djupa inre, tar planetens vitala tecken - dess puls, temperatur och reflexer. "
Att ta dessa vitala tecken kommer att hjälpa InSight -forskargruppen att se tillbaka på en tid då de steniga planeterna i solsystemet bildades. Undersökningarna kommer att bero på tre instrument:
Placeringen av Elysium Planitia nära Mars-ekvatorn uppfyller ett konstruktionskrav för att den stationära InSight-landaren ska få tillräcklig solbestrålning året runt på sin solcellsanläggning. Platsen uppfyller också en teknisk begränsning för låg höjd, optimera mängden atmosfär rymdfarkosten kan använda för retardation under dess nedstigning till ytan. Antalet kandidatlandningsplatser för InSight beskärdes från 22 till fyra i augusti 2013. Detta urval gör det lättare att fokusera ansträngningarna för att ytterligare utvärdera de fyra platserna. Kameror på NASA:s Mars Reconnaissance Orbiter kommer att användas för att samla mer information om dem före det slutliga urvalet. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech
En seismometer med sex sensorer som kallas Seismic Experiment for Interior Structure (SEIS) kommer att registrera seismiska vågor som färdas genom planetens inre struktur. Att studera seismiska vågor kommer att berätta för forskare vad som kan skapa vågorna. (På Mars, forskare misstänker att de skyldiga kan vara marsquakes eller meteoriter som träffar ytan.)
Uppdragets Heat Flow and Physical Properties Package (HP3) kommer att gräva djupare än någon annan skopa, borra eller sonda på Mars innan för att mäta hur mycket värme som strömmar ut från planeten. Dess observationer kommer att belysa om jorden och Mars är gjorda av samma saker.
Till sist, InSights experiment med rotation och interiörstruktur (RISE) kommer att använda landarens radioapparater för att bedöma svängningen av Mars rotationsaxel, ge information om planetens kärna.
För att InSight ska kunna göra sitt arbete, laget behövde en landningsplats som avmarkerade flera rutor, för som en trebenad landare-inte en rover-kommer InSight att förbli var den än rör ner.
"Att välja en bra landningsplats på Mars är ungefär som att välja ett bra hem:Allt handlar om plats, plats, plats, "sa Tom Hoffman, InSight projektledare på JPL. "Och för första gången någonsin, utvärderingen för en landningsplats för Mars måste överväga vad som låg under Mars yta. Vi behövde inte bara en säker plats att landa, men också en arbetsyta som är penetrerbar av vår 16 fot långa (5 meter) värmeflödesond. "
Webbplatsen måste också vara tillräckligt ljus och varm nog för att driva solcellerna samtidigt som elektroniken hålls inom temperaturgränser under ett helt marsår (26 jordmånader).
Denna karta visar det enda området som fortlöpande utvärderas som InSight -uppdragets Mars landningsplats, från ett år före uppdragets lansering i maj 2016. Den finalistiska ellipsen som är markerad i den norra delen av det platt liggande Elysium Planitia är centrerad på cirka 4,5 grader nordlig latitud och 136 grader östlig longitud. Landningselipsen på denna karta täcker ett område inom vilket rymdfarkosten har cirka 99 procents chans att landa när den är riktad mot ellipsens centrum. Den är cirka 130 kilometer lång, i allmänhet från väst till öst, och cirka 27 miles (27 kilometer) bred. Denna ellips täcker fallet med en lansering i början av lanseringsperioden. Om lanseringen sker senare under perioden, orienteringen av landnings -ellipsen skulle skifta något medurs. Upphovsman:NASA/JPL-Caltech
Så laget fokuserade på ett band runt ekvatorn, where the lander's solar array would have adequate sunlight to power its systems year-round. Finding an area that would be safe enough for InSight to land and then deploy its solar panels and instruments without obstructions took a little longer.
"The site has to be a low-enough elevation to have sufficient atmosphere above it for a safe landing, because the spacecraft will rely first on atmospheric friction with its heat shield and then on a parachute digging into Mars' tenuous atmosphere for a large portion of its deceleration, " said Hoffman. "And after the chute has fallen away and the braking rockets have kicked in for final descent, there needs to be a flat expanse to land on—not too undulating and relatively free of rocks that could tip the tri-legged Mars lander."
Of 22 sites considered, only Elysium Planitia, Isidis Planitia and Valles Marineris met the basic engineering constraints. To grade the three remaining contenders, reconnaissance images from NASA's Mars orbiters were scoured and weather records searched. Så småningom, Isidis Planitia and Valles Marineris were ruled out for being too rocky and windy.
That left the 81-mile long, 17-mile-wide (130-kilometer-long, 27-kilometer-wide) landing ellipse on the western edge of a flat, smooth expanse of lava plain.
"If you were a Martian coming to explore Earth's interior like we are exploring Mars' interior, it wouldn't matter if you put down in the middle of Kansas or the beaches of Oahu, " said Banerdt. "While I'm looking forward to those first images from the surface, I am even more eager to see the first data sets revealing what is happening deep below our landing pads. The beauty of this mission is happening below the surface. Elysium Planitia is perfect."
After a 205-day journey that began on May 5, NASA's InSight mission will touch down on Mars on Nov. 26 a little before 3 p.m. EST (12 p.m. PST). Its solar panels will unfurl within a few hours of touchdown. Mission engineers and scientists will take their time assessing their "workspace" prior to deploying SEIS and HP3 on the surface—about three months after landing—and begin the science in earnest.
InSight was the 12th selection in NASA's series of Discovery-class missions. Created in 1992, the Discovery Program sponsors frequent, cost-capped solar system exploration missions with highly focused scientific goals.
