Marsin sykettä kuunteleva seismometri otettu käyttöön

Marsiin marraskuun lopussa laskeutunut InSight toimii hyvin ja sen tutkimuslaitteiden käyttöönotto etenee suunnitellusti. Nyt punaisen planeetan järistyksiä mittaava seismometri on toimintavalmis.

Ranskalaistekoinen seismometri SEIS on InSight-laskeutujan tärkein tutkimuslaite. Monimutkainen tärinämittari oli 19. joulukuuta saakka laskeutujan päällä, kunnes tuolloin se nostettiin robottikäsivarrella pinnalle.

Ennen nosto-operaatiota maasto laskeutujan vieressä oli kartoitettu tarkasti robottikäsivarressa olevalla kameralla, jotta sille voitiin löytää mahdollisimman hyvä paikka. Paikan piti olla mahdollisimman tasainen ja kaavasuora, eikä siinä saanut olla juurikaan kiviä. Näin seismometri voisi olla mahdollisimman tarkasti kiinni Marsin pinnassa.

Sopiva paikka valittiin noin 1,6 metrin päästä laskeutujasta. Robottikäsivarsi pystyi nostamaan sen sinne juuri sopivasti.

Seismometri laskeutujan päällä ja pinnalla

Seismometri laskeutujan päällä ja pinnalla sekä kuvakooste paikasta pinnalla, mihin seismometri asetettiin.

InSightin robottikäsi on siinä mielessä jännä, että tällä kerralla laskeutujan tärkeimmät kamerat ovat siinä kiinni, ja sen ottimena toimii käsivarren päässä noin 15 cm pitkän teräsvaijerin varassa oleva nipistin.

20. joulukuuta seismometriin kytkettiin virta, mutta varmuuden vuoksi robottikäsivarsi pidettiin kiinni seismometrissä 22. joulukuuta saakka. Koska kaikki toimi hyvin ja paikka vaikutti juuri sopivalta, irrotti käsivarsi tuolloin otteensa ja jätti SEIS-laitteen makaamaan pinnalle.

Ensimmäiset kunnolliset havainnot tehtiin joulun aikaan. Havaintopaikka osoittautui hyväksi ja jo ensimmäisissä havainnoissa huomattiin selvästi se vähemmän yllättävä seikka, että havaintojen laatu pinnalla on paljon parempi kuin laskeutujan päällä ollessa. Laskeutujan kannella ollessa seismometri pystyi havaitsemaan sen, miten laskeutuja tärisi hieman tuulen vuoksi, mutta pinnalla tätä häiriötä ei ole. Päiväsaikaan tuuli on voimakkaampaa kuin yöllä, mutta pinnalla maatessaan seismometri ei huomaa eroa yön ja päivän välillä.

Tämä ei ole yllätys, sillä 1970-luvulla Viking 2 -laskeutujassa mukana ollut seismometri oli kiinni laskeutujassa ja se toimi enemmänkin tuulimittarina kuin tärinähavaitsijana. Sen kokemusten perusteella tiedettiin, että hyviä havaintoja voidaan tehdä vain suoraan pinnalla maaten.

Ero Maan ja Marsin välillä tuli esiin jo heti ensimmäisissä havainnoissa: Marsissa ei ole pientä, jatkuvaa seismistä häiriötä, mikä maapallolla tulee merien vesimassojen jatkuvasta liikkumisesta.

Seuraavaksi seismometri asetettiin täsmälleen vaakatasoon. Pinta, jolla mittari sijaitsee, on varsin hyvin vaakasuora, mutta ei täsmälleen. Se on 2,5° kallellaan. 30. joulukuuta laite vakasi itsensä täsmälleen suoraan allaan olevien kolmen pienen tasausjalan avulla.

Vasta tämän jälkeen seismometri kalibroitiin ja sen mittausta tekevät heilurit asetettiin täsmälleen laitteen keskipisteeseen. 1. tammikuuta seismometri oli lopulta täysin toimintakunnossa.

Paitsi että kaksi asiaa oli vielä tekemättä: mutka kaapeliin ja massa kaapelin päälle. SEIS mittaa tärinää niin tarkasti, että Marsin pinnan lämpötilan muutokset saavat aikaan seismometrin laskeutujaan yhdistävässä kaapelissa muutoksia. Lämpölaajenemisen lisäksi sen asento muuttuu hieman. Siksi juuri ennen seismometriä kaapeli tekee pienen kiepin, joka vähentää kaapelista tulevia häiriöitä. Tämä mutka vapautettiin auki 3. tammikuuta.

Massaa asetetaan paikalleen testikappaleella. Kuva: NASA/JPL-Caltech/IPGP/Philippe Labrot

Tämän jälkeen robottikäsivarrella laitettiin kaapelin päälle pieni massa, joka painaa kaapelin tiukasti kiinni pintaan. Nyt laskeutujan puolella massaa olevat tärinät kaapelissa eivät haittaa käytännössä mitenkään. Yllä olevassa kuvassa toimenpidettä harjoitellaan JPL:ssä olevan laskeutujan kaksoiskappaleen avulla.

Näinä päivinä seismometrin päälle laitetaan vielä pallomainen suojakupu, joka vähentää tuulen aiheuttamaa vaikutusta.

Sen jälkeen aloitetaan InSightin toisen tutkimuslaitteen, saksalaisen HP3:n asentaminen. Se tulee nakuttamaan pienen "myyrän" noin viiden metrin syvyyteen pinnan alle. Tästä tulevien pienten tärähdysten avulla seismometriä tullaan kalibroimaan vielä lisää, ja vasta näiden toimien jälkeen sillä aloitetaan varsinaiset, rutiininomaiset mittaukset helmikuun lopussa.

Silti havaintoja tehdään jo nyt: tästä eteenpäin voimmekin odotella jänniä lisätietoja marsjäristyksistä – johtuvat ne sitten itse Marsista tai siihen törmäävistä kappaleista.

Maisemaa laskeutujan ympärillä. Otsikkokuvassa on jalustassa olevan navigointikameran ottama kuva SEISistä pinnalla. Kameran linssin päälle pääsi linssisuojasta huolimatta laskeutumisen aikana tunkeutumaan pölyä ja hiekkaa, joten sen kuvat ovat hieman roskaisia. Onneksi tätä kameraa käytetään vain tämän kaltaisten tarkistuskuvien ottoon.



Juttuja samasta aiheesta