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Heat Flow and Physical Properties Package

El Heat Flow and Physical Properties Package (HP3) (en español: paquete de propiedades físicas y flujo de calor) es un instrumento científico que va a bordo del módulo de aterrizaje InSight, contiene una sonda auto penetrante para estudiar cómo fluye el calor en el interior de Marte. InSight aterrizó en Marte el 26 de noviembre de 2018.

El Heat Flow and Physical Properties Package

Conocido como "pincho auto martillado"[1]​ y apodado "el topo", fue diseñado para excavar hasta 5 m (16 pies) por debajo de la superficie marciana y a la vez, lleva acoplados sobre una especie de cinta a la que va atado, unos sensores de calor integrados para medir el calor que fluye desde el interior del núcleo de Marte, por lo tanto revela información primordial sobre el interior del planeta y su evolución a lo largo del tiempo.

El investigador principal es Tilman Spohn del Centro Aeroespacial Alemán (DLR).

Descripción genérica editar

La misión tiene como objetivo comprender el origen y composición de los planetas terrestres.[2]​ Se espera que la información obtenida con HP3 revele si Marte y la Tierra se formaron con el mismo material, y determinará cual es la actividad actual Marte.[2]​[3]​[4]​[5]​[6]​ Junto con el sismómetro, la misión calculará el tamaño del núcleo del planeta y si el mismo es líquido o sólido.[7]​

También va equipado con un radiómetro, proporcionado por el DLR, ubicado en la cubierta de la sonda, que calibrará el instrumento.[8]​[9]​[10]​

Desarrollo editar

HP3 fue concebido por Gromov V. V. et al. en 1997,[1]​[11]​ realizando su primer vuelo con el nombre de PLUTO en la fallida misión a Marte en el año 2003 del aterrizador Beagle 2.[1]​ En 2001 se perfeccionó el sensor HP3 siendo propuesto para realizar una misión a Mercurio,[12]​ en 2009 propuso la Agencia Espacial Europea que formara parte de la carga útil del módulo ExoMars,[13]​[12]​ en 2010 también estaba previsto que se destinara para una misión a la Luna,[14]​ y en 2011 propuso el Programa Discovery de la NASA que formara parte de la carga útil para el aterrizador InSight Mars, conocido entonces como GEMS (Geophysical Monitoring Station) (en español: Estación de Monitoreo Geofísico).[5]​ InSight fue lanzado el 5 de mayo de 2018 y aterrizó con éxito el 26 de noviembre de 2018.

La versión enviada a Marte tiene como apodo "el topo", fue diseñada para excavar a una profundidad de 5 m (16 pies) hacia abajo desde la superficie marciana para medir el flujo de calor desde el interior de Marte, y revelar información única sobre el interior del planeta y su evolución a lo largo del tiempo.[2]​[4]​[5]​[6]​ HP3 fue proporcionado por el Centro Aeroespacial Alemán (DLR), y el brazo del tractor fue proporcionado y mejorado por la compañía polaca Astronika y el Centro de Investigación Espacial de la Academia Polaca de Ciencias mediante contrato y en estrecha cooperación con DLR.[1]​[15]​

Al igual que el instrumento SEIS, HP3 será instalado con sumo cuidado sobre la superficie usando el brazo robot tratando de no afectar a los cables que unen los sensores con la electrónica principal de cada instrumento, situada en el fuselaje de la sonda.

El investigador principal es Tilman Spohn del Centro Aeroespacial Alemán.[2]​[3]​

Operativa editar

 
Animación del topo HP3 excavando en Marte

Para profundizar, el topo usa un motor (provisto por maxon motor) cuya acción es insertar una especie de punzón que lleva incorporado un sistema de micropercusión a modo de martillo; después de ser ubicado en el lugar apropiado, golpeará el tubo penetrando de esta manera a través del regolito, a la vez, mediante un resorte de freno y un cable helicoidal en el lado opuesto subirá el martillo para volver a golpear el punzón.[1]​ Al mismo tiempo que penetra el cilindro, se irá insertando un cable con sensores de temperatura a una distancia de 35 cm (13.8 in) de longitud entre ellos que medirán la temperatura del suelo con una precisión de hasta 0,1 °C.[2]​[16]​ En principio, cada 50 cm (1,5 pies) la sonda emite un pulso de calor y sus sensores miden cómo dicho pulso cambia con el tiempo. Si el material de la corteza es un conductor térmico, como el metal, el pulso decaerá rápidamente.[3]​ Estas mediciones conjuntamente dan como resultado la tasa de calor que fluye desde el interior. Se calcula que alcanzará los cinco metros en 27 horas aproximadamente con un ritmo de percusión cada cuatro segundos.

La masa total del sistema es de aproximadamente 3 kg (6.6 lb) consumiendo un máximo de 2 vatios mientras el topo está activo.[3]​

Radiómetro de infrarrojos editar

El instrumento HP3 lleva incorporado un radiómetro infrarrojo que mide la temperatura superficial, también proporcionado por el DLR y basado en el radiómetro MARA para la misión de Hayabusa.[8]​[9]​[10]​

Referencias editar

  1. ↑ a b c d e Hammering Mechanism for HP3 Experiment (InSight). (PDF) Jerzy Grygorczuk1, Łukasz Wiśniewski1, Bartosz Kędziora1, Maciej Borys, Rafał Przybyła1, Tomasz Kuciński1, Maciej Ossowski, Wojciech Konior,Olaf Krömer, Tilman Spohn, Marta Tokarz and Mateusz Białek. European Space Mechanisms and Tribology Symposium; 2016.
  2. ↑ a b c d e Banerdt, W. Bruce (2012). InSight – Geophysical Mission to Mars. 26th Mars Exploration Program Analysis Group Meeting. 4 October 2012. Monrovia, California. 
  3. ↑ a b c d HP3 Overview. NASA. Accessed: 15 July 2018.
  4. ↑ a b Agle, D. C. (20 de agosto de 2012). «New Insight on Mars Expected From new NASA Mission». NASA. 
  5. ↑ a b c Grott, M.; Spohn, T.; Banerdt, W. B.; Smrekar, S.; Hudson, T. L. (October 2011). Measuring Heat Flow on Mars: The Heat Flow and Physical Properties Package on GEMS. EPSC-DPS Joint Meeting 2011. 2–7 October 2011. Nantes, France. Bibcode:2011epsc.conf..379G. EPSC-DPS2011-379-1. 
  6. ↑ a b Kelly, Tiffany (22 de mayo de 2013). «JPL begins work on two new missions to Mars». Glendale News-Press. Archivado desde el original el 29 de septiembre de 2020. Consultado el 24 de agosto de 2015. 
  7. ↑ Kremer, Ken (2 de marzo de 2012). «NASAs Proposed 'InSight' Lander would Peer to the Center of Mars in 2016». Universe Today. Consultado el 27 de marzo de 2012. 
  8. ↑ a b Banerdt, W. Bruce (7 de marzo de 2013). InSight: A Geophysical Mission to a Terrestrial Planet Interior. Committee on Astrobiology and Planetary Science. 6–8 March 2013. Washington, D.C. 
  9. ↑ a b «InSight: In Depth». Solar System Exploration (NASA). Consultado el 2 de febrero de 2018. 
  10. ↑ a b Grott, M. et al. (July 2017). «The MASCOT Radiometer MARA for the Hayabusa 2 Mission». Space Science Reviews 208 (1-4): 413-431. Bibcode:2017SSRv..208..413G. doi:10.1007/s11214-016-0272-1. 
  11. ↑ Gromov V.V. et al.: The mobile penetrometer, a "mole" for sub-surface soil investigation. In Proc. of 7th European Space Mechanisms and Tribology Symposium. 1997.
  12. ↑ a b A heat flow and physical properties package for the surface of Mercury. Tilman Spohn, Karsten Seiferlin. Planetary and Space Science 49(14-15):1571-1577 December 2001. doi 10.1016/S0032-0633(01)00094-0
  13. ↑ HP3 on ExoMars. Krause, C.; Izzo, M.; Re, E.; Mehls, C.; Richter, L.; Coste, P. EGU General Assembly 2009, held 19-24 April 2009 in Vienna, Austria.
  14. ↑ Measuring heat flow on the Moon — The Heat Flow and Physical Properties Package HP3. (PDF) T. Spohn, M. Grott L. Richter, J. Knollenberg, S.E. Smrekar, and the HP3 instrument team. Ground-based Geophysics on the Moon (2010). Lunar and Planetary Institute, conference 2010.
  15. ↑ «Polish Kret will fly to Mars». Science in Poland (en inglés). Consultado el 5 de mayo de 2018. 
  16. ↑ «HP3 (Heat Flow and Physical Properties Probe)». NASA. Archivado desde el original el 18 de noviembre de 2016. Consultado el 24 de agosto de 2015. 

Enlaces externos editar

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