InSight

Σκοπός της αποστολής

Το InSight πρόκειται να τοποθετήσει έναν απλό και σταθερό προσεδαφιστή στον Άρη με σκοπό να μελετήσει το βαθύ εσωτερικό του και να επιλύσει ένα βασικό πρόβλημα της επιστήμης των πλανητών και του Ηλιακού Συστήματος: την κατανόηση των διαδικασιών που διαμόρφωσαν τους πετρώδεις πλανήτες του εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος (συμπεριλαμβανομένης της Γης) περισσότερα από 4 δισεκατομμύρια χρόνια πριν.
Ο βασικός στόχος του InSight είναι να μελετήσει την πρώιμη ιστορία της εξέλιξης των διαδικασιών που διαμόρφωσαν τον Άρη. Μελετώντας το μέγεθος, το πάχος, την πυκνότητα και τη δομή του πυρήνα, του μανδύα και του φλοιού του Άρη, καθώς και το ρυθμό με τον οποίο η θερμότητα εκλύεται από το εσωτερικό του πλανήτη, το InSight θα παρέχει σημαντικά στοιχεία για τις διαδικασίες εξέλιξης όλων των πετρωδών πλανητών του εσωτερικού Ηλιακού Συστήματος.
Οι πετρώδεις εσωτερικοί πλανήτες μοιράζονται μια κοινή προϊστορία που ξεκινά από μια διαδικασία που ονομάζεται επαύξηση. Καθώς το σώμα μεγαλώνει σε μέγεθος, το εσωτερικό του θερμαίνεται και το σώμα εξελίσσεται σε έναν πετρώδη πλανήτη, αποτελούμενο από πυρήνα, μανδύα και φλοιό. Παρά την κοινή προϊστορία, ο καθένας από τους πετρώδης πλανήτες αργότερα σχηματίστηκε και ρευστοποιήθηκε μέσω μιας σχετικά λιγότερο γνωστής διαδικασίας που ονομάζεται διαφοροποίηση.
Σκοπός της αποστολής του InSight είναι να βελτιώσει τη γνώση αυτής της διαδικασίας και κατ’ επέκταση της εξέλιξης της Γης, μετρώντας τα μέρη που συνθέτουν έναν πλανήτη και διαμορφώνονται από τη διαφοροποίηση, τον πυρήνα, το μανδύα και το φλοιό.
Η αποστολή θα προσδιορίσει την ύπαρξη σεισμικής δραστηριότητας, θα μετρήσει το ποσό της ροής θερμότητας από το εσωτερικό του πλανήτη, θα εκτιμήσει το μέγεθος του πυρήνα του Άρη καθώς και το εάν αυτός είναι ρευστός ή στερεός. Τα δεδομένα που θα παρέχει θα είναι πρώτα του είδους τους όσο αφορά τον Άρη.
Δεύτερος σκοπός της αποστολής είναι να προχωρήσει σε μια εκ βαθέων μελέτη της γεωφυσικής, της τεκτονικής δραστηριότητας και των επιδράσεων των πτώσεων μετεωριτών στον Άρη, που θα βοηθήσουν στην κατανόηση των αντίστοιχων διαδικασιών στη Γη. Το πάχος του φλοιού, οι ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων στο μανδύα, η ακτίνα και η πυκνότητα του πυρήνα, καθώς και η σεισμική δραστηριότητα πρόκειται να προσδιοριστούν με ακρίβεια από 3 ως 10 φορές μεγαλύτερη σε σύγκριση με τα σημερινά δεδομένα.
Όσο αφορά τις βασικές διαδικασίες σχηματισμού ενός πλανητικού σώματος, ο Άρης έχει το πιο λεπτομερές ιστορικό, καθώς είναι αρκετά μεγάλος ώστε να έχει ολοκληρωθεί η αρχική επαύξηση και οι εσωτερικές διαδικασίες μεταφοράς θερμότητας που σχημάτισαν τους πετρώδεις πλανήτες, αλλά και αρκετά μικρός ώστε να έχει συγκρατήσει τα αποτυπώματα αυτών των διεργασιών.

Εκτόξευση

Η εκτόξευση διευθύνεται από το Πρόγραμμα Υπηρεσιών Εκτόξευσης της NASA. Πραγματοποιήθηκε στις 5 Μαΐου 2018 με τη χρήση ενός πυραύλου Atlas V 401 από τη Στρατιωτική Αεροπορική Βάση του Vandenberg, στην Καλιφόρνια των ΗΠΑ. Αυτή είναι η πρώτη αμερικανική διαπλανητική αποστολή η οποία εκτοξεύτηκε από την πολιτεία της Καλιφόρνιας.

Τοποθεσία προσεδάφισης

Καθώς ο επιστημονικός σκοπός του InSight δε συνδέεται με κάποια ιδιαίτερα επιφανειακά χαρακτηριστικά του Άρη, πιθανά σημεία προσεδάφισης επιλέχθηκαν με βάση την πρακτικότητά τους. Οι υποψήφιες τοποθεσίες έπρεπε να είναι: κοντά στον ισημερινό του Άρη ώστε να παρέχεται ικανή ατμοσφαιρική πυκνότητα που θα συμβάλλει στην ελάττωση της ταχύτητας προσαρείωσης, επίπεδη και κατά το δυνατόν λιγότερο πετρώδης επιφάνεια για να μειώσει την πιθανότητα επιπλοκών κατά την προσεδάφιση, καθώς και αρκετά μαλακό έδαφος που θα επιτρέπει τη διείσδυση του διατρητή. Μια περιοχή που καλύπτει όλες αυτές τις προδιαγραφές είναι η Elysium Planitia και ως εκ τούτου και τα 22 αρχικά πιθανά σημεία προσεδάφισης βρίσκονταν σ’αυτή την περιοχή. Οι μόνες άλλες περιοχές στον ισημερινό και σε χαμηλό υψόμετρο, Isidis Planitia και Valles Marineris, είναι πολύ πετρώδεις. Επιπλέον, η Valles Marineris έχει μια πολύ απότομη κλίση ώστε να επιτρέψει την ασφαλή προσεδάφιση.
Τον Σεπτέμβριο του 2013, τα αρχικά 22 πιθανά σημεία προσεδάφισης μειώθηκαν σε 4, με σκοπό ο Mars Reconnaissance Orbiter να χρησιμοποιηθεί ώστε να συλλεγούν περισσότερες πληροφορίες για κάθε ένα από τα τέσσερα σημεία, πριν παρθεί η τελική απόφαση. Κάθε τοποθεσία αποτελεί μια έλλειψη προσεδάφισης μήκους 130 χιλιομέτρων και πλάτους 27 χιλιομέτρων.

Ομάδα και συμμετοχή φορέων

Η ομάδα επιστημόνων και μηχανικών του InSight περιλαμβάνει επιστήμονες και μηχανικούς πολλών ειδικοτήτων, χωρών και οργανισμών. Η επιστημονική ομάδα στην οποία ανατέθηκε το InSight περιλαμβάνει επιστήμονες από οργανισμούς των ΗΠΑ, της Γαλλίας, της Γερμανίας, της Αυστρίας, του Βελγίου, του Καναδά, της Ιαπωνίας, της Ελβετίας και του Ηνωμένου Βασιλείου.
Ο επιστήμονας του προγράμματος Mars Exploration Rover, Bruce Banerdt, είναι ο κύριος ερευνητής (PI -  αγγλικά: Principal Investigator) για την αποστολή InSight και ο επικεφαλής επιστήμονας για το όργανο SEIS. Η Suzanne Smrekar, της οποίας η έρευνα επικεντρώνεται σε όργανα μέτρησης των θερμικών ιδιοτότων και της μεταφοράς θερμότητας σε άλλους πλανήτες, είναι επικεφαλής για το όργανο HP³. Ο Sami Asmar, εμπειρογνώμονας σε προχωρημένες μελέτες με τη χρήση ραδιοκυμάτων, είναι ο επικεφαλής του πειράματος RISE. Η ομάδα της αποστολής InSight περιλαμβάνει επίσης τον διαχειριστή προγράμματος Tom Hoffman και τη συνδιαχειρίστρια Henry Stone.