Μια εικόνα νυχτερινού ουρανού που τραβήχτηκε από την κάμερα οργάνου περιβάλλοντος του Mars InSight, στις 28 Ιανουαρίου 2020.
(Εικόνα: © NASA / JPL-Caltech)
Πρόκειται για παρακολούθηση επόμενου επιπέδου: Οι επιστήμονες χρησιμοποιούν εικόνες που έχουν τραβήξει Ο εκσκαφέας InSight της NASA για να αναζητήσετε μετεωρίτες Άρης.
Με μια ματιά στις εικόνες που προκύπτουν, η αναζήτηση φαίνεται απλή: Οι αμέτρητες ραβδώσεις γεμίζουν τον ουρανό. Αλλά στραγγίστε λίγο, και η ιστορία αποδεικνύεται πιο κουίζω. Οι εικόνες δείχνουν ως επί το πλείστον φαντάσματα, τα αόρατα που γίνονται ορατά και τα ορατά πνίγονται μέσα στις ψευδαισθήσεις.
Στην πραγματικότητα, εάν ήσουν στον Άρη καθώς τα αστέρια ανέβαιναν, θα δείτε έναν εντελώς διαφορετικό κόσμο από αυτόν που προβάλλεται σε νυχτερινές εικόνες που ακτινοβολούνται από τις κάμερες του InSight. "Ουσιαστικά, στις εικόνες που έχουμε μέχρι στιγμής, υπάρχει πολύ μικρό περιεχόμενο που θα μπορούσατε να δείτε με τα μάτια σας", δήλωσε ο Mark Lemmon, επιστήμονας στο Ινστιτούτο Διαστημικής Επιστήμης που ηγείται του έργου παρακολούθησης μετεωρίτη.
Οι εικόνες προέρχονται από μια συσκευή που ονομάζεται Instrument Context Camera, μία από τις δύο σκαρφαλωμένες στο InSight lander. Η κάμερα συμπεριλήφθηκε για να βοηθήσει τους επιστήμονες να κατανοήσουν τη γειτονιά στην οποία το διαστημικό σκάφος χρησιμοποίησε τα δύο κύρια εργαλεία του.
Και ένα από αυτά τα όργανα, το σεισμόμετρο, είναι ο λόγος για την αναζήτηση μετεωρίτη. Αυτό το όργανο είναι συντονισμένο για να αισθάνεται τα τρέμουλα κύματα που διασχίζουν τον Άρη. Οι επιστήμονες μπορούν στη συνέχεια να αναλύσουν αυτά τα δεδομένα για να κατανοήσουν την εσωτερική δομή και τη δραστηριότητα του Κόκκινου Πλανήτη.
Αυτά τα κύματα θα μπορούσαν να γεννηθούν μαρσίκες, το ισριακό ισοδύναμο με τους σεισμούς. Αλλά μπορούν επίσης να συμβούν όταν οι μετεωρίτες χτυπούν στην επιφάνεια του πλανήτη. Ως εκ τούτου, το ενδιαφέρον των επιστημόνων για τους μετεωρίτες: Ένας υπολογισμός του πόσο συχνά συμβαίνουν τέτοιες επιπτώσεις στον Άρη θα βοηθούσε τους ερευνητές να ερμηνεύσουν τα δεδομένα του σεισμομέτρου.
Αυτές οι προσπάθειες δεν σηματοδοτούν την πρώτη φορά που οι επιστήμονες παρακολούθησαν μετεωρίτες στον Αρειανό ουρανό. Το πνεύμα πνευμάτων της NASA, που περιπλανήθηκε στον Κόκκινο Πλανήτη από το 2004 έως το 2010, πέρασε το καλοκαίρι του 2005 skywatching. Εκείνη η ευκαιρία ήρθε χάρη στον καιρό, ο οποίος έβγαλε τόση σκόνη από τα ηλιακά πάνελ του Spirit που παρήγαγαν ενέργεια, δημιουργώντας μια γενναιοδωρία που τελικά έγινε ένα βάρος.
"Αυτή ήταν η πιο καθαρή [ώρα] που πέρασε ο rover στον Άρη", είπε ο Lemmon. "Κατά τη διάρκεια αυτού του καλοκαιριού, υπήρχε τόσο μεγάλη ηλιακή ενέργεια που έπρεπε να τη δοκιμάσουν και να τη χρησιμοποιήσουν τη νύχτα, γιατί ακόμα κι αν την έριχναν απλώς, η χρήση αυτής της ενέργειας κατά τη διάρκεια της ημέρας θερμαίνει πάρα πολύ το rover."
Ετσι, Το πνεύμα ξόδεψε μερικές νύχτες παρακολουθώντας τον ουρανό, αλλά οι επιστήμονες δεν εντόπισαν ποτέ έναν μετεωρίτη σε αυτά τα δεδομένα. Δεδομένης της κλίμακας των παρατηρήσεων που συγκεντρώθηκαν συνολικά, αυτό είναι αρκετά ασαφές: Θα μπορούσε να σημαίνει ότι λιγότεροι μετεωρίτες φθάνουν στον Άρη από ό, τι περίμεναν οι επιστήμονες ή ότι η ομάδα είχε απλώς κακή τύχη.
Το InSight, το οποίο έφτασε τον Νοέμβριο του 2018, ανέλαβε το έργο ως έργο χαμηλής προτεραιότητας. Οι πρώτες εικόνες προήλθαν από την κάμερα Instrument Deployment Camera, η οποία είναι προσαρτημένη στο βραχίονα του rover και μπορεί να επισημανθεί σε συγκεκριμένες τοποθεσίες. Όμως εδώ και μήνες, αυτή η κάμερα είχε πιο πιεστικές ανησυχίες από τα αστέρια. Το δεύτερο βασικό επιστημονικό όργανο του InSight, ένας θερμαντικός ανιχνευτής που ονομάστηκε mole, ήταν ενοχλητικός. Ο τυφλοπόντικας είναι προοριζόταν να σκάψει περίπου 16 πόδια (5 μέτρα) κάτω από την επιφάνεια, μετρώντας τη μεταφορά θερμότητας στον Αρειανό βράχο όπως συμβαίνει.
Ωστόσο, το σκάψιμο του τυφλοπόντικου ήταν αργό. Σε γενικές γραμμές, το Ο probe έχει αγωνιστεί για να πάρει έλξη στο βράχο. Το όργανο έβγαλε ακόμη και εν μέρει έξω από το λαγούμι του σε μερικές περιπτώσεις. Οι δυσκολίες που αντιμετωπίζει ο τυφλοπόντικας σημαίνει ότι το Camera Instrloyment Camera έχει επικεντρωθεί στην παροχή στους μηχανικούς οπτικών αποδεικτικών στοιχείων για το τι συμβαίνει με τις προσπάθειες ανίχνευσης και διάσωσης. Δεν υπάρχει χρόνος για αστέρι.
Έτσι, οι επιστήμονες που ψάχνουν μετεωρίτες στρατολόγησαν την κάμερα οργάνου περιβάλλοντος. Όπως και ο σύντροφος της, αυτή η κάμερα έμεινε από το Curiosity rover, βασισμένο σε σχέδια του 1999, στη συνέχεια αναβαθμίστηκε για να δει στο χρώμα. (Το επόμενο rover Mars της NASA, που ξεκινά αυτό το καλοκαίρι, θα φέρει ολοκαίνουργιες κάμερες, συμπεριλαμβανομένων φακών ζουμ και δυνατότητας βίντεο.)
Όμως, σε αντίθεση με την κάμερα ανάπτυξης οργάνων, η κάμερα περιβάλλοντος οργάνου είναι κολλημένη στη θέση της και είναι εξοπλισμένη με φακό fisheye που παραμορφώνει την θέα του. Δεν είναι το φυσικό skywatcher. "Έχει το πλεονέκτημα ότι είναι ένα μεγαλύτερο οπτικό πεδίο, οπότε βλέπουμε περίπου το ένα τρίτο του ορίζοντα", δήλωσε ο Lemmon. Έχει το μεγάλο μειονέκτημα ότι δεν φαίνεται πολύ ψηλά στον ουρανό. Προφανώς, αν ήσουν εδώ στη Γη ψάχνοντας μετεωρίτες, δεν θα εστιάζατε στον ορίζοντα. "
Οι εικόνες της κάμερας κατά τη διάρκεια της ημέρας καθιστούν προφανείς τις αστραφτερές προκλήσεις: ο ίδιος ο Άρης γεμίζει το μεγαλύτερο μέρος του οπτικού πεδίου της κάμερας. Παρά τη φαινομενική ομοιομορφία των νυχτερινών εικόνων, το έδαφος καταλαμβάνει το μεγαλύτερο μέρος της προβολής της κάμερας οργάνου, χωρίς αστέρια. Ακριβώς μια καμπύλη καμπύλη ουρανού παραμένει πάνω από τον κόκκινο βράχο για να γεμίσει με αστέρια μετά το ηλιοβασίλεμα.
Μέχρι στιγμής, αν και ο Lemmon ελέγχει κάθε εικόνα για μετεωρίτες, οι εικόνες του InSight έχουν εμφανιστεί κενές. «Υπάρχει μια αίσθηση κατά την οποία είναι κάπως ηθική», είπε ο Lemmon για τη σάρωση κάθε εικόνας για πιθανούς μετεωρίτες που δεν είναι ποτέ εκεί.
Είπε ότι οι επιστήμονες γνωρίζουν πώς πρέπει να μοιάζουν τέτοια αντικείμενα. Μετεωρίτες θα ακολουθούσε μια καμπύλη διαδρομή όπως φαίνεται από τον φακό fisheye. Εκτός από αυτό, είπε ο Lemmon, οι μετεωρίτες στον Άρη θα πρέπει να μοιάζουν λίγο πολύ με τον ίδιο που κάνουν εδώ στη Γη. "Έχετε μια σειρά από πράγματα, από μια φωτεινή ράβδο στον ουρανό μέχρι μια πραγματική βολίδα", είπε. Η πλούσια σε διοξείδιο του άνθρακα ατμόσφαιρα μπορεί να δώσει σε έναν μετεωρίτη μια πορτοκαλί λάμψη, αλλά ο Lemmon είπε ότι δεν είναι σίγουρος ότι οι κάμερες του InSight θα μπορούσαν να εντοπίσουν αυτήν την αλλαγή χρώματος.
Αλλά τα περισσότερα pinpricks του φωτός στις εικόνες InSight προέρχονται από ένα εντελώς διαφορετικό ουράνιο φαινόμενο: κοσμικές ακτίνες, θραύσματα ατόμων που φροντίζουν το σύμπαν προς όλες τις κατευθύνσεις. Σε αντίθεση με τα αστέρια και τους μετεωρίτες των πεζών, οι κοσμικές ακτίνες είναι πολύ δύσκολο να φωτογραφηθούν από τη Γη. Η ατμόσφαιρά μας εμποδίζει πολλά τέτοια σωματίδια να φτάσουν στην επιφάνεια. Μια τυχερή κάμερα στη Γη που θα τραβήξει μια εικόνα μεγάλης έκθεσης μπορεί να πιάσει μια κοσμική ακτίνα εδώ ή εκεί.
Αλλά ο Άρης δεν έχει την ατμόσφαιρα της Γης για να απομακρύνει τις κοσμικές ακτίνες, αφήνοντας τον Κόκκινο Πλανήτη να είναι έτοιμος να φιλοξενήσει έναν ανιχνευτή κοσμικών ακτίνων, δήλωσε ο Justin Maki, επιστήμονας απεικόνισης στο εργαστήριο Jet Propulsion της NASA στην Καλιφόρνια. Αυτό είναι κάθε φωτεινό σημείο κάτω από την αόρατη καμπύλη του ορίζοντα στις νυχτερινές εικόνες της κάμερας οργάνου περιβάλλοντος, το δακτυλικό αποτύπωμα μιας κοσμικής ακτίνας. "Το σύμπαν είναι άφθονο κοσμικές ακτίνες, "Είπε ο Μάκη." Δεν το σκέφτεσαι πολύ, γιατί κυρίως περνούν από εσένα ή περνούν μέσα από το περιβάλλον. "
Αν και δεν επηρεάζουν τα άλλα δεδομένα του InSight, οι εικόνες των κοσμικών ακτίνων θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν την περιέργεια των επιστημόνων για αυτά τα σωματίδια, ιδιαίτερα τη συχνότητά τους στον Άρη. Το μήκος μιας λωρίδας μιλάει για τον τύπο των σωματιδίων που εμπλέκονται - οι μεγαλύτερες ραβδώσεις είναι συνήθως πρωτόνια ή μιόνια υψηλής ενέργειας, είπε ο Lemmon - και η γωνία στην οποία ταξιδεύει η κοσμική ακτίνα. "Μερικά από αυτά προέρχονται από τον ήλιο. Μερικά από αυτά, δεν ξέρουμε από πού προέρχονται", είπε ο Μάκη. (Τα χρώματα που εμφανίζονται στην οθόνη αντικατοπτρίζουν απλώς το χρώμα του αισθητήρα που έπληξε η κοσμική ακτίνα.)
Οι νυχτερινές εικόνες του InSight καταγράφουν ακόμη και τις σκιές των κοσμικών ακτίνων. Αυτό συμβαίνει επειδή, για κάθε έκθεση 5 λεπτών, η κάμερα καταγράφει επίσης μια στιγμιαία προβολή για να αφαιρέσει την κύρια εικόνα, ως ένα είδος εικόνας βαθμονόμησης, είπε ο Maki. Εάν μια κοσμική ακτίνα χτυπήσει κατά τη διάρκεια αυτής της στιγμιαίας εικόνας, αλλά όχι κατά τη διάρκεια της κύριας εικόνας, το αποτέλεσμα είναι ένα σκοτεινό σημείο, σηματοδοτώντας τη σκιά του πού θα εμφανιστεί μια κοσμική ακτίνα στη στιγμιαία εικόνα.
Όμως, οι τρομακτικές φωτογραφίες που βλέπουν οι μετεωρίτες δεν θα συνεχίσουν να ρέουν πίσω από τον Άρη. Ο χρόνος τελειώνει για τη λήψη φωτογραφιών παρακολούθησης του ουρανού από το Instrument Context Camera, είπε ο Lemmon, επειδή την περίφημη εποχή της καταιγίδας του Άρη σύντομα θα ξεκινήσει, σβήνοντας τον ορίζοντα. "Μέσα σε μερικές εβδομάδες, δεν νομίζω ότι θα μπορέσουμε να δούμε ακόμη και ένα λαμπρό αστέρι τόσο χαμηλό στον ουρανό", είπε ο Lemmon.
Φυσικά, θα έβλεπαν τις κοσμικές ακτίνες. Αλλά έχουν δει πολλά από αυτά.
- Mars InSight σε φωτογραφίες: Η αποστολή της NASA να διερευνήσει τον πυρήνα του Κόκκινου Πλανήτη
- Ταξίδι στο κέντρο του Κόκκινου Πλανήτη: Το InSight lander της NASA για να αποκαλύψει τα μυστικά μέσα στον Άρη
- Το ρομπότ «mole» στον Άρη αρχίζει να σκάβει στον Κόκκινο Πλανήτη αυτή την εβδομάδα
