Experimento de rotación y estructura interior

El Experimento de Rotación y Estructura Interior ( RISE , por sus siglas en inglés) es un experimento de radiociencia a bordo del módulo de aterrizaje InSight en Marte que utilizará el sistema de comunicación de la nave espacial para proporcionar mediciones precisas de la rotación y el bamboleo de Marte . RISE rastrea con precisión la ubicación del módulo de aterrizaje para medir cuánto se tambalea el eje de Marte a medida que orbita alrededor del Sol. Estas observaciones proporcionarán nuevas restricciones sobre el radio del núcleo y ayudarán a determinar si el núcleo de Marte es principalmente líquido y qué otros elementos, además del hierro, pueden estar presentes. Este estudio también ayudará a los científicos a comprender por qué el campo magnético de Marte es tan débil, en comparación con el de la Tierra.

La misión se lanzó el 5 de mayo de 2018 y aterrizó en la superficie de Marte en Elysium Planitia el 26 de noviembre de 2018.

El investigador principal de RISE es William Folkner del JPL, quien dirigió la investigación del núcleo de Marte en 1997 utilizando el enlace de radio entre la Tierra y el Mars Pathfinder de la NASA . RISE utiliza la conexión de radio de la nave espacial con la Tierra para evaluar las perturbaciones del eje de rotación de Marte con una precisión de 10 centímetros. ^{[2] [3]} Estas mediciones pueden proporcionar información sobre el tamaño y la composición del núcleo de Marte . ^{[3] [4]}

El equipo de radiociencia es en gran medida el mismo que el utilizado para la misión Mars Exploration Rover , ^[5] e incluye dos antenas de bocina de ganancia media (MGA) en la cubierta del módulo de aterrizaje, y un transpondedor de radio de banda X (8 GHz) y un transmisor dentro del módulo de aterrizaje, donde la electrónica puede protegerse de las duras condiciones del espacio. ^{[3] [5]} Aunque el módulo de aterrizaje comunicará todos los demás datos científicos en UHF a los orbitadores de retransmisión, la banda X se puede utilizar directamente con la Tierra en caso de algunos problemas con la retransmisión a través de un orbitador. ^[5]

En principio, después de que InSight aterrice en Marte, el módulo de aterrizaje refleja una señal enviada desde la Tierra, revelando su ubicación exacta y su velocidad en el espacio. ^[1] Al hacerlo, el experimento mide los cambios en la señal, conocidos como efecto Doppler , a medida que Marte -y el módulo de aterrizaje en él- se mueven alrededor del Sol. Los científicos pueden usar esta información para comprender cuánto se tambalea Marte en su órbita, lo que se relaciona con la naturaleza de su núcleo rico en hierro. ^[3] Un planeta con un núcleo líquido se tambaleará más a medida que gira, en comparación con uno que sea sólido en su núcleo. ^{[2] [1]}

La sensibilidad es tal que RISE también puede detectar los cambios de rotación causados ​​por la redistribución estacional del hielo de dióxido de carbono (CO ₂ ) a medida que se sublima en el verano y se condensa en los polos, causando pequeños cambios en la tasa de rotación de Marte, que se traducen en una variación en la duración de sus días. ^{[3] [5]}

Los objetivos del experimento RISE son deducir el tamaño y la densidad del núcleo marciano mediante la estimación de la precesión y nutación del eje de giro. Las estimaciones de precesión y nutación se basarán en mediciones de la velocidad relativa del módulo de aterrizaje InSight y las estaciones de seguimiento en la Tierra conocidas como la Red del Espacio Profundo . ^[5]

Las perturbaciones se asemejan al bamboleo de una peonza y ocurren en dos escalas de tiempo. El bamboleo más largo, llamado precesión , dura unos 165.000 años y está directamente relacionado con la masa y el diámetro del núcleo rico en hierro. ^[2] Los bamboleos de período más corto, llamados nutaciones , ocurren en escalas de tiempo de menos de un año y son extremadamente pequeños. Dado que están determinados por la densidad del núcleo, ayudarán a determinar si el núcleo es principalmente líquido o sólido. ^{[2] [4]} Este estudio también ayudará a los científicos a entender por qué el campo magnético de Marte es tan débil, en comparación con el de la Tierra.

• LaRa , un experimento de radiociencia similar en el módulo de aterrizaje ExoMars

• Sitio web de RISE en la NASA