HP3
- Részletek
- Találatok: 612
HP3 a Mars életerejét méri: mekkora a Mars hőerőgépe? (Heat Flow and Physical Properties Package)
A bolygó belsejének geofizikai tulajdonságai megismeréséhez több adat szükséges, mint amit szeizmikus rezgések elárulnak. Az egyik legfontosabb mérés a bolygóból érkező hőenergia mennyisége. A hőmérséklet változása a mélységgel (vagyis a termikus gradiens értéke) a különböző geofizikai modellekhez elengedhetetlen. A bolygó belsejében lévő hő mennyisége kapcsolódik a geológiai "motorhoz", amely a tektonikát és a vulkánokat és a hegyképződés geológiai folyamatait irányítja.
De hogyan tudjuk megmérni a Mars magjának hőmérsékletet anélkül, hogy ezer km mélyre fúrnánk? Szerencsére, bár a napsugárzás erejének változása miatt a Mars vagy a Hold felszínének hőmérsékleti változása tíz vagy akár száz fokot is elérhet, néhány méterre a föld alatt a napi és az évszakos változások már nem okoznak jelentős hőingadozást.
A hőmérséklet mért értéke különböző mélységben a felszíntől 2 méter mélységig néhány fokkal eltérhetnek, de az adatok kombinálhatók más mérésekkel és modellekkel és az egész bolygó hővezető képességének megismerését és belső szerkezetének meghatározását segítik. Az Apollo 15 űrhajósai 1971-ben elvégezték ezt a kísérletet a Holdon, 2 méter mélységig mérték a Hold belső hővezetését.
A HP3 egy intelligens rendszer, ami a Mars belsejéből származó hőáram mérésére szolgál. A SEIS-hez hasonlóan a HP3 elkülönül a fő leszálló egységtől, és az Insight robotkarja telepíti. A HP3-at a német Űrügynökség (DLR) tervezte és gyártotta a NASA JPL segítségével.
A műszer minden 50 cm megtétele után megméri a talaj hővezető képességét. Ehhez a hegye külső héját folyamatosan elektromos fűtik és hőmérsékletét ellenőrizik. A hőmérséklet növekedése fordítottan arányos a hővezető képességgel. Ha a hővezető képesség alacsony, akkor a hőmérséklet emelkedés magas, és fordítva .Ezután a szonda 48 órán keresztül várakozik, hogy a súrlódás következtében felhalmozódott hő eltávozzon, és a talaj visszatérjen az eredeti termikus egyensúlyba. A HP3 szonda lényegében marsi földet használ hőtárolóként, amelynek hatékonyságát a hővezető képessége határozza meg.
Forrás: https://www.youtube.com/watch?time_continue=2&v=4t60UXDA0pY
A tok a HP3 aljzathoz egy hurokkal kapcsolódik, amely táp- és adatkábeleket továbbít a szondához. 14 platina ellenállásmérő hőmérőt helyeztek el a kötél mentén a talaj hőmérsékletének mérésére. A hegye valószínűleg kis kavicsokat félre tud tolni ásás közben, de abban az esetben, ha a pályáját egy nagyobb kő eltolja, egy dőlésszenzor adatai alapján a hőmérők pontos mélysége rekonstruálható lesz. A hőmérséklet érzékelők óránként megmérik hőmérsékletet legalább 400 solig vagy a misszió élettartama végéig.
HP3 hegye
Miután a szonda elérte a célmélységét, a hőmérsékletet 14 érzékelő 15 percenként fogja mérni több hónapig. A mérési folyamat időtartama függ a mélységtől és az altalaj hővezető képességétől. Az eszköz kifejlesztése során feltételezett körülmények között, a talajba öt méter mélységbe behatolva két-három hónapos mérésekre lenne szükség. Ha csak három méteres behatolás történne, akkor a mérést teljes marsi évre (kb. 24 Föld hónap) kell elvégezni, egy teljes éves ciklust rögzítve. Ilyen körülmények között és azzal a feltételezéssel, hogy a szenzorok közötti hőmérséklet-különbség 0,5 százalékos pontossággal mérhető legyen. A mélységkülönbségeket egy százalék pontossággal lehet meghatározni, a hővezetési tényező mérési hibaaránya pedig 2,5 százalék, a hőáramlással kapcsolatos bizonytalanság kisebb, mint ± 2 milliwatt / négyzetméter.
Forrás és további információ: https://blog.spexcast.com/insight-a-closer-look-at-nasas-next-mars-mission/
https://www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-11038/1865_read-27097/
