Teamet bakom NASA:s InSight Mars-landare har kommit på ett innovativt sätt att öka rymdfarkostens energi i en tid då dess effektnivåer har sjunkit. Landarens robotarm sipprade sand nära en solpanel, hjälper vinden att bära bort en del av panelens damm. Resultatet var en vinst på cirka 30 wattimmar energi per sol, eller marsdagen.

Mars närmar sig aphelion, dess längsta punkt från solen. Det betyder att mindre solljus når rymdfarkostens dammtäckta solpaneler, minska sin energiproduktion. Teamet hade planerat för detta innan InSights tvååriga uppdragsförlängning. De har utformat uppdraget för att fungera utan vetenskapliga instrument under de närmaste månaderna innan de återupptar vetenskaplig verksamhet senare i år. Under denna period, InSight kommer att reservera ström till sina värmare, dator, och andra nyckelkomponenter.

Effektförstärkningen bör fördröja att instrumenten stängs av med några veckor, vinna dyrbar tid för att samla in ytterligare vetenskapliga data. Teamet kommer att försöka rensa lite mer damm från samma solpanel på lördag, 5 juni, 2021.

Damm i vinden

InSights team har funderat på sätt att försöka ta bort damm från sina solpaneler i nästan ett år. Till exempel, de försökte pulsera solpanelens utbyggnadsmotorer (senast användes när InSight öppnade sina solpaneler efter landning) för att skaka av dammet men lyckades inte.

På senare tid, flera medlemmar av vetenskapsteamet började följa den kontraintuitiva tekniken att sippra sand nära – men inte direkt ovanpå – panelerna. Matt Golombek, en medlem av InSight vetenskapsteamet vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien, som sköter uppdraget, noterade att det kan vara möjligt att slå damm på panelerna med sandkorn som skulle "salta, " eller hoppa av solpanelens yta och hoppa genom luften i vinden. De större kornen kan då bära bort de mindre dammpartiklarna i vinden.

För att prova tekniken, teamet använde skopan på InSights robotarm för att droppa sand bredvid InSights solpaneler den 22 maj, 2021, uppdragets 884:e sol, runt middagstid Mars tid – den blåsigaste tiden på dygnet. Det var lättast för InSights arm att placeras över landarens däck, tillräckligt hög för att vindarna ska blåsa sand över panelerna. Säker nog, med vindar som blåser nordväst med maximalt 20 fot (6 meter) per sekund, rinnandet av sand sammanföll med en omedelbar stöt i rymdfarkostens totala kraft.

"Vi var inte säkra på att det här skulle fungera, men vi är glada att det gjorde det, " sa Golombek.

Även om det inte är någon garanti för att rymdfarkosten har all kraft den behöver, den senaste städningen kommer att lägga till en användbar marginal till InSights kraftreserver.

Att överleva på Mars

InSights paneler har överlevt det tvååriga främsta uppdraget de designades för och driver nu rymdfarkosten genom den tvååriga förlängningen. Att förlita sig på solpaneler för ström gör det möjligt för sådana uppdrag att vara så lätta som möjligt för uppskjutning och kräver färre rörliga delar – alltså, färre potentiella felpunkter än andra system. Att utrusta rymdfarkosten med borstar eller fläktar för att rensa bort damm skulle lägga till vikt och felpunkter. (Vissa medlemmar av allmänheten har föreslagit att man använder Ingenuity Mars Helicopters virvlande blad för att rensa bort InSights paneler, men det är inget alternativ, antingen:operationen skulle vara för riskabel, och helikoptern är ungefär 2, 145 mil, eller 3, 452 kilometer, bort.)

Dock, som Spirit and Opportunity Mars rovers visade, vindbyar och virvelvindar kan rensa bort solpaneler med tiden. När det gäller InSight, rymdfarkostens vädersensorer har upptäckt många passerande virvelvindar, men ingen har rensat något damm.

I augusti, när Mars rör sig i sin bana närmare solen, InSights solpaneler ska kunna samla mer energi, så att teamet kan slå på de vetenskapliga instrumenten igen. Beroende på tillgänglig effekt, de kan börja med att slå på vissa under korta perioder vid viktiga tidpunkter under dagen, som de har gjort för att spara energi.

Oavsett om instrumenten är på eller av, InSight-verksamheten kommer att pausas igen runt den 7 oktober, när Mars och jorden kommer att vara på motsatta sidor av solen. Känd som Mars Solar Conjunction, denna period inträffar vartannat år. Eftersom plasma från solen kan avbryta radiosignaler som skickas till rymdfarkoster vid den tiden, alla NASA:s Mars-uppdrag kommer att bli mer passiva, fortsätter att registrera data och skicka uppdateringar till ingenjörer på jorden, men inga nya kommandon kommer att skickas tillbaka till dem. Moratoriet för Mars-kommandon kommer att pågå i flera veckor fram till slutet av oktober.