Radiosignaaleja ja dataa Marsista

NASA:n InSight-laskeutujan laskeutumista Marsiin seurataan mielenkiinnolla ympäri maailmaan mutta erityisesti NASAn Jet Propulsion -laboratoriossa.

Miten NASA:n lennonjohto kahdeksan minuutin radiosignaaliviiveen jälkeen tietää, miten InSightin marsiutuminen onnistuu?

Jo minuutteja ennen laskeutumista InSightin -lennojohto seuraa laskeutujan radiosignaaleja käyttäen useita avaruusaluksia ja maan päällisiä radioteleskooppeja selvittämään, mitä tapahtuu 146 miljoonaan kilomerin päässä. Tähän käytetään NASA:n Deep Space Network -verkkoa (DSN).

Koska signaalit kerätään useilla avaruusaluksilla, ne välitetään maapallolle eri tavoin ja eri aikoina. Tämä tarkoittaa, että lennonseurantaryhmä voi tietää välittömästi, kun InSight koskettaa Marsia tai joutuu odottamaan niitä useita tunteja.

Kun InSight saapuu Marsin ilmakehään, se lähettää yksinkertaisia virityssignaaleja maan suuntaan. Insinöörit virittäytyvät niihin kahdessa paikassa: Länsi-Virginiassa ja Saksassa. Sieltä tulokset siirretään edelleen lennonseurantaan.

Nämä signaalit eivät kerro paljoakaan informaatiota mutta radiotekniikka-insinöörit voivat tulkita niitä seuraamaan keskeisiä tapahtumia InSightin lähestymisen, putoamisen ja laskeutumisen (EDL) aikana.

Esimerkiksi, kun InSight avaa laskuvarjonsa, nopeuden muutos muuttaa signaalin taajuutta. Tämä Doppler-signaali kertoo lennonseurannalle tämän vaiheen onnistumisesta laskeutumisprosessissa.

Kaksi pientä kokeellista MarCO avaruusalusta lentävät hieman InSightin perässä ja yrittävät välittää sen signaaleja maapallolle. Jos MarCO:t toimivat niin kuin pitäisi, pari välittää koko laskeutumisprosessin tapahtumat maahan. Siihen voi sisältyä jopa kuva Marsin pinnalta heti sen jälkeen, kun laskeutuja saavuttanut onnistuneesti Marsin pinnan.

Heti marskosketuksen jälkeen InSight lähettää "Tein sen!" -merkin. Seitsemän minuuttia myöhemmin, se lähettää hieman voimakkaamman ja selkeämmin signaalin.

Ensin se viestii virityssignaalin, jota radioteleskoopit yrittävät havaita. Toisella kertaa se lähettää merkinannon sen tehokkaammasta X-kaista-antennista, joka olisi nyt kohdistettu maapallolle.

Jos NASA:n Deep Space Network nappaa tämän piippauksen, se on merkki siitä, että InSight selviytyi laskeutumisesta. Kuitenkin Insinöörien on odotettava iltaan asti, jotta saataisiin selville, onko laskeutuja ottanut aurinkopaneelinsa onnistuneesti käyttöönsä.

MarCO Cube satelliittien lisäksi NASA:n Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) tulee liitelemään Marsin yli ja tallentaa InSightin dataa laskeutumisen aikana. Sitten se katoaa Marsin horisontin taakse. Kun se tulee esiin toiselta puolelta, se lähettää datan insinööreille tutkittavaksi.

MRO:n tallennus on samanlainen kuin lentokoneen musta laatikko, mikä tarkoittaa sitä, että se voi myös osoittautua tärkeäksi, varsinkin jos InSightin kosketus Marsiin ei toteudu onnistuneesti.

Myös NASAn Mars-ohjelman pisimpään toiminut Odyssey-avaruusalus välittää dataa InSightin kosketuksen jälkeen. Odyssey kertoo InSightin laskeutumisen Marsiin koko historian sekä pari kuvaa. Se myös välittää vahvistuksen siitä, että InSightin aurinkopaneelit, jotka ovat elintärkeitä avaruusalusten selviytymiselle, ovat täysin käytössä.