Symulacja misji InSight

Symulacja misji InSight

Artystyczna wizja modułu InSight. Węzeł dotykowy sejsmometru (pod ekranem ochronnym) jest pokazany z przodu po prawej stronie

5 maja misja InSight udała się na Marsa. To pierwsza misja poświęcona badaniu wewnętrznej struktury Czerwonej Planety. Musi odpowiedzieć na kluczowe pytania: „Dlaczego Ziemia i Mars zbiegały się w swojej oryginalnej strukturze i składzie chemicznym, ale ewoluowały inaczej? Jak duży, gęsty i gęsty będzie rdzeń, płaszcz i skorupa? Jaka jest ich struktura? ”

Sejsmometr do ekstremalnych warunków

Podwozie jest wyposażone w instrumenty geofizyczne. Wśród nich zainstalowany jest specjalny sejsmometr. Po wylądowaniu pod koniec listopada 2018 r. Urządzenie będzie zaangażowane w rejestrowanie drgań sejsmicznych i przesyłanie danych do Ziemi. Naukowcy z Instytutu Geofizyki już rozpoczęli przygotowywanie analizy danych. Wykorzystując superkomputer Piz Daint, naukowcy obliczyli propagację fali sejsmicznej w 30 różnych modelach marsjańskich.

Aby uzyskać katalog modeli, naukowcy połączyli całą dostępną wiedzę o planecie i wykorzystali ją do obliczenia syntetycznych danych sejsmicznych, które można uzyskać z Marsa. Następnie dane te zostały wykorzystane do przeprowadzenia ślepego testu, w którym zaprosili światowych ekspertów do szerokiej interpretacji i wymiany doświadczeń.

Uniwersalny kod modelowania fal

Aby dokładniej zbadać wpływ struktury 3D skorupy marsjańskiej, naukowcy ze Szwajcarskiej Wyższej Szkoły Technicznej w Zurychu (ETH) symulowali fale sejsmiczne na Marsie za pomocą kodu Salvus. Ten kod jest elastyczny i może być używany do problemów z propagacją fal na różnych nośnikach w różnych skalach.

Shake simulation na Marsie dla misji InSight

Marsjańska symulacja „Piz Daint” działa w czasie rzeczywistym na 7200 rdzeniach. Oznacza to, że obliczenia są wykonywane, dopóki fale sejsmiczne nie przejdą przez Czerwoną Planetę. W zależności od wewnętrznej struktury planety, fale poruszają się z różnymi prędkościami i przechodzą przez różne drogi od źródła do sejsmometru. Upływający czas pomoże lepiej zrozumieć strukturę planety i właściwości skał.

Wizualizacja podczas uruchamiania misji

Naukowcy zwizualizowali jedną z symulacji numerycznych w filmie. Został pokazany na konferencji prasowej NASA podczas wystrzeliwania rakiety marsjańskiej. Możesz zobaczyć fale poruszające się po powierzchni Marsa, obracające się wokół planety i przechodzące przez moduł lądowania trzy razy. Ważne jest, aby mierzyć fale podczas każdego przejścia, ponieważ pozwoli to na gromadzenie danych o planecie, identyfikację czasu i lokalizacji drgań Marsa, a także obliczenie przybliżonej struktury za pomocą jednej stacji sejsmicznej. Na Ziemi duże trzęsienia ziemi są generowane przez procesy tektoniczne, w których płyty kontynentalne lub oceaniczne zderzają się i ślizgają pod sobą. Chociaż uważa się, że tektonika płyt na Marsie jest pozbawiona aktywności. Ale w ciągu dwóch lat działania oczekuje się uderzeń meteorytów lub redukcji spowodowanych chłodzeniem Marsa, co prowadzi do zdarzeń sejsmicznych.

Wstępne symulacje pozwalają ocenić dane

Fale sejsmiczne na Marsie nigdy nie były rejestrowane przez tak czuły instrument, więc symulacja numeryczna jest jedynym sposobem przygotowania się do oceny danych misji NASA InSight.

Za pomocą obliczonych modeli sprawdza się, w jaki sposób pewne struktury, takie jak grubość skorupy, wpływają na pomiar. Pomaga przetestować metody i zrozumieć sejsmogramy na Czerwonej Planecie. Aby zrozumieć strukturę Marsa, naukowcy ETH porównują rzeczywiste pomiary z symulowanymi danymi. Tutaj przydaje się katalog modeli marsjańskich.

Komentarze (0)
Szukaj