ยานอินไซต์: ฟังเสียงแผ่นดินไหวบนดาวอังคาร

รถสำรวจทุกคันศึกษาพื้นผิวของดาวอังคาร แต่ยานอินไซต์ (InSight) ของ NASA สนใจสิ่งที่อยู่ข้างใต้ ชื่อย่อมาจาก Interior Exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport หรือการสำรวจภายในด้วยคลื่นแผ่นดินไหว การวัดรูปร่างดาว และการไหลของความร้อน เป้าหมายคือเข้าใจว่าดาวเคราะห์หินอย่างโลกและดาวอังคารแบ่งชั้นเป็นเปลือก แมนเทิล และแก่นได้อย่างไร

การเดินทาง

อินไซต์ถูกปล่อยเมื่อวันที่ 5 พฤษภาคม ค.ศ. 2018 จากฐานทัพอากาศแวนเดนเบิร์กในแคลิฟอร์เนีย เป็นการปล่อยยานไปดาวเคราะห์ดวงอื่นครั้งแรกจากชายฝั่งตะวันตกของสหรัฐอเมริกา มีดาวเทียมจิ๋วขนาดกระเป๋าเอกสารสองดวงชื่อ MarCO บินตามไปด้วย ทั้งสองถ่ายทอดสัญญาณระหว่างการลงจอดกลับมายังโลกได้แบบเกือบเรียลไทม์ เป็นดาวเทียมจิ๋ว (CubeSat) ชุดแรกที่ไปถึงดาวเคราะห์อื่น ยานลงจอดในวันที่ 26 พฤศจิกายน ค.ศ. 2018 บนที่ราบเรียบชื่อเอลิเซียม พลานิเชีย (Elysium Planitia) ใกล้เส้นศูนย์สูตร

ฟังดาวอังคาร

แขนกลของยานวางเครื่องวัดแผ่นดินไหว SEIS ซึ่งสร้างโดยฝรั่งเศส ลงบนพื้นโดยตรง แล้วครอบด้วยฝาครอบกันลมและความร้อน เครื่องนี้ไวมากจนวัดการสั่นที่เล็กกว่าขนาดของอะตอมได้ ตลอดภารกิจตรวจพบแผ่นดินไหวบนดาวอังคาร (marsquake) ได้ 1,319 ครั้ง ครั้งใหญ่ที่สุดมีขนาดราว 4.7 เมื่อวันที่ 4 พฤษภาคม ค.ศ. 2022 แผ่นดินไหวจำนวนมากมาจากบริเวณรอยแยก Cerberus Fossae ที่อาจยังมีแมกมาเคลื่อนไหวอยู่ใต้ดิน แสดงว่าดาวอังคารยังไม่ได้ตายสนิทอย่างที่เคยคิด

คลื่นแผ่นดินไหวเดินทางด้วยความเร็วต่างกันเมื่อผ่านหินต่างชนิด และสะท้อนเมื่อเจอรอยต่อระหว่างชั้น การจับเวลาคลื่นที่มาถึงทำให้นักวิทยาศาสตร์วาดภาพภายในดาวได้ เหมือนการอัลตราซาวด์ดาวเคราะห์ทั้งดวง

ภาพภายในดาวอังคาร

• เปลือก หนาราว 24 ถึง 72 กิโลเมตร ใต้จุดลงจอดแบ่งเป็นหลายชั้น บางกว่าที่หลายแบบจำลองคาดไว้
• แก่น เป็นเหล็กหลอมเหลวผสมธาตุเบาจำนวนมาก เช่น กำมะถัน ออกซิเจน และไฮโดรเจน ทำให้ความหนาแน่นต่ำกว่าแก่นโลก ผลวิเคราะห์ต่อมาในปี ค.ศ. 2023 พบว่ามีชั้นหินหลอมเหลวห่อหุ้มแก่นอยู่ แก่นเหล็กจริงจึงเล็กกว่าที่ประเมินครั้งแรก รัศมีราว 1,650 กิโลเมตร
• การส่ายของดาว สัญญาณวิทยุจากยานถูกใช้วัดการส่ายเล็กน้อยของแกนหมุนดาวอังคาร ซึ่งยืนยันว่าแก่นยังเป็นของเหลว

อุกกาบาตที่ได้ยิน

อินไซต์ยังได้ยินอุกกาบาตชนพื้นดาวอังคาร แล้วยานโคจรรอบดาวอังคารก็ถ่ายภาพหลุมใหม่ที่ตรงกับเวลาและทิศทางนั้นได้ ครั้งหนึ่งในวันที่ 24 ธันวาคม ค.ศ. 2021 อุกกาบาตขุดหลุมกว้างราว 150 เมตรและเหวี่ยงก้อนน้ำแข็งขึ้นมาจากใต้ดิน เป็นหลักฐานว่ามีน้ำแข็งอยู่ใต้พื้นผิวใกล้เส้นศูนย์สูตรมากกว่าที่เคยคิด ซึ่งเป็นข่าวดีสำหรับการตั้งฐานของมนุษย์ในอนาคต

ตัวตุ่นที่ขุดไม่ลง

ไม่ใช่ทุกอย่างจะสำเร็จ อุปกรณ์วัดความร้อนที่ได้ฉายาว่า "ตัวตุ่น" ออกแบบให้ตอกตัวเองลงไปลึกห้าเมตร แต่ดินตรงจุดลงจอดเกาะตัวแน่นต่างจากที่คาด ตัวตุ่นจึงขาดแรงเสียดทานที่จะดันตัวลง ทีมงานพยายามช่วยด้วยแขนกลนานเกือบสองปีก่อนยอมแพ้ในเดือนมกราคม ค.ศ. 2021 บทเรียนนี้มีค่ามากสำหรับการออกแบบเครื่องเจาะในอนาคต

ฝุ่นปิดฉาก

อินไซต์ใช้แผงโซลาร์เซลล์ ฝุ่นที่สะสมบนแผงทำให้พลังงานลดลงเรื่อย ๆ และไม่มีพายุลมพัดฝุ่นออกให้เหมือนที่เคยช่วยรถสปิริตและออปพอร์ทูนิตี NASA ติดต่อยานได้ครั้งสุดท้ายในวันที่ 15 ธันวาคม ค.ศ. 2022 และประกาศจบภารกิจในอีกไม่กี่วันต่อมา หลังทำงานบนดาวอังคารเกือบสี่ปี