Simulazione della missione InSight

Simulazione della missione InSight

Visione artistica del modulo InSight. Il nodo tattile del sismometro (sotto lo schermo di protezione) è mostrato in alto a destra

Il 5 maggio, la missione InSight viaggiò su Marte. Questa è la prima missione dedicata allo studio della struttura interna del pianeta rosso. Deve rispondere alle domande chiave: "Perché la Terra e Marte convergono nella loro struttura originale e composizione chimica, ma si sono evoluti in modo diverso? Quanto grande, denso e denso sarà il nucleo, il mantello e la crosta? Qual è la loro struttura? "

Sismometro per condizioni estreme

Il carrello di atterraggio è dotato di strumenti geofisici. Tra questi anche un sismometro speciale. Dopo l'atterraggio alla fine di novembre 2018, il dispositivo sarà impegnato nella registrazione delle vibrazioni sismiche e nella trasmissione di dati sulla Terra. Gli scienziati dell'Istituto di geofisica hanno già iniziato a preparare un'analisi dei dati. Utilizzando il supercomputer Piz Daint, i ricercatori hanno calcolato la propagazione dell'onda sismica in 30 diversi modelli marziani.

Per un catalogo di modelli, gli scienziati hanno combinato tutte le conoscenze disponibili sul pianeta e lo hanno usato per calcolare i dati sismici sintetici che possono essere ottenuti da Marte. Quindi questi dati sono stati utilizzati per condurre un test cieco, in cui hanno invitato esperti mondiali per un'ampia interpretazione e scambio di esperienze.

Codice di Universal Wave Modeling

Per studiare più in dettaglio l'influenza della struttura tridimensionale della crosta marziana, i ricercatori della Scuola tecnica superiore svizzera di Zurigo (ETH) hanno simulato le onde sismiche su Marte usando il codice di Salvus. Questo codice è flessibile e può essere utilizzato per problemi di propagazione delle onde su diversi carrier a diverse scale.

Shaking Simulator su Marte per la missione InSight

La simulazione Martian su "Piz Daint" funziona in tempo reale su 7200 core. Cioè, i calcoli sono presi fino a quando le onde sismiche passano attraverso il Pianeta Rosso. A seconda della struttura interna del pianeta, le onde si muovono a velocità diverse e passano attraverso vari percorsi dalla sorgente al sismometro. Il tempo trascorso aiuterà a capire meglio la struttura del pianeta e le proprietà delle rocce.

Visualizzazione all'avvio di una missione

I ricercatori hanno visualizzato una delle simulazioni numeriche in un video. È stato mostrato in una conferenza stampa della NASA mentre lanciava un missile marziano. Puoi vedere le onde che si muovono sulla superficie marziana, ruotando attorno al pianeta e passando attraverso il modulo di atterraggio per tre volte. È importante misurare le onde durante ogni passaggio, in quanto ciò consentirà di raccogliere dati sul pianeta, identificare l'ora e la posizione del Mars shake e anche calcolare la struttura approssimativa utilizzando una stazione sismica. Sulla Terra, i grandi terremoti sono generati da processi tettonici, in cui le placche continentali o oceaniche si scontrano e scivolano l'una nell'altra. Mentre si ritiene che la tettonica delle placche su Marte sia priva di attività. Ma entro due anni dall'operazione si prevedono impatti o riduzioni meteoritici dovuti al raffreddamento di Marte, che portano a eventi sismici.

Le simulazioni preliminari ci permettono di stimare i dati

Le onde sismiche su Marte non sono mai state registrate da uno strumento così sensibile, quindi la simulazione numerica è l'unico modo per prepararsi alla valutazione dei dati delle missioni InSight della NASA.

Utilizzando i modelli calcolati, viene verificato come alcune strutture, come lo spessore della crosta, influenzano la misurazione. Aiuta a testare metodi e capire i sismogrammi sul Pianeta Rosso. Per comprendere la struttura marziana, gli scienziati ETH confrontano le misurazioni effettive con i dati simulati. È qui che il catalogo dei modelli marziani è utile.

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