Запуск миссии InSight произошел рано утром 5 мая 2018 года. Аппарат стартовал с базы ВВС Ванденберг на борту ракеты-носителя Атлас-5 (Atlas V-401). Это был первый межпланетный запуск с западного побережья США. Затем аппарат шесть месяцев летел к Марсу и еще 60 дней заходил на посадку.

Учитывая, что за два года до этого в результате неудачной посадки разбился европейский модуль "Скиапарелли", команда миссии была более чем напряжена. Из-за этого маневр окрестили "шестью минутами ужаса".

Этап посадки начался в 128 километрах над поверхностью Марса. За первые две минуты, аппарат массой 608 килограммов, вошедший в атмосферу Марса на скорости в 5.5 километров в секунду, резко замедлил свое падение. Во время этого маневра расположенные снизу теплозащитные панели модуля разогрелись до тысячи градусов по Цельсию.

На высоте примерно 16 километров InSight отбросил защитный экран и раскрыл парашют, чтобы десять секунд спустя выпустить посадочные опоры, а еще через минуту с помощью датчиков начал фиксировать собственное положение в пространстве и скорость снижения. После этого, на высоте в примерно полтора километра аппарат избавился от парашюта и на финальном этапе тормозил 12 двигателями. В итоге InSight успешно приземлился на Марсе и начал наземные операции 26 ноября 2018 года.

Работа на поверхности

Посадочный модуль InSight начал свою работу на поверхности Красной планеты в ту же минуту, когда он приземлился на нагорье Элизиум (Elysium Planitia). На то, чтобы начать сбор научных данных в полном объеме, ушло примерно 10 недель. Пыль от приземления осела примерно через 15 минут после того, как InSight прибыл на поверхность Марса. После этого аппарат развернул свои солнечные панели. Эта важная деятельность гарантировала, что посадочный модуль будет иметь необходимое для работы на Марсе питание. Важно отметить, что все задачи в день посадки выполнялись автономно, без вмешательства человека.

В последующие недели команда поочередно запускала и проверяла целый арсенал инструментов, которые первыми изучили недра Марса. Модулю необходимо было разместить свой "сейсмический эксперимент для внутренней структуры" (SEIS) и "набор изучения теплового потока и физических свойств" (HP3) на поверхности, в непосредственном контакте с Марсом. Чтобы исследовать более широкую картину недр Марса, оба этих инструмента (плюс "эксперимент вращения и внутренней структуры", RISE) должны были собрать научные данные по крайней мере за один марсианский год (около 23 земных месяцев). 

Научные результаты

За время миссии InSight был совершен целый ряд научных прорывов. Например, модуль впервые зафиксировал землетрясения на Красной планете. Его бортовой сейсмометр измерил более 1300 сейсмических событий, и более 50 из них имели достаточно четкие сигналы, чтобы команда могла получить информацию об их местонахождении на Марсе. Самый большой их кластер зафиксирован в Cerberus Fossae, регионе, который демонстрирует свидетельства геологически недавнего (в рамках последних двух миллионов лет) вулканизма. Инструмент уловил все шесть крупнейших сейсмических событий за время миссии с середины 2021 года. Сила последнего, произошедшего в мае 2022 года, была оценена в 5 баллов, при этом вибрации отражались по планете в течение не менее шести часов.

Кроме того, InSight собрал новую информацию о трех основных слоях Марса — коре, мантии и ядре. Ученые обнаружили, что кора под модулем несколько тоньше, чем ожидалось, — от 25 до 40 километров в толщину и состоит из трех внутренних слоев. Верхний слой коры толщиной около 10 километров менее плотный, чем находящийся ниже. Ядро Марса расплавлено и значительно больше по размеру, чем ожидалось — около 1800 километров в радиусе. Более низкая плотность означает, что к расплавленному железу примешиваются более легкие элементы, что снижает его температуру плавления. Это помогает объяснить, как ядро Марса все еще может быть расплавленным, несмотря на то, что оно значительно остыло с момента своего образования.

Определение состава и структуры слоев, а также того, насколько быстро из них просачивается тепло, помогает нам лучше понять геологическую историю поверхности Марса и, в частности, его способность со временем поддерживать жизнь.

Отдельно стоит упомянуть и открытие, которое модуль сделал в 2021 году после удара метеорита. Тогда бортовой сейсмометр InSight зафиксировал марсотрясение силой 4 балла. Это было одно из крупнейших столкновений метеорита с Марсом с тех пор, как НАСА начало исследовать космос. 

Расследуя последствия этого удара, орбитальный аппарат НАСА Mars Reconnaissance Orbiter обнаружил, что в результате удара на поверхности оказался слой водяного льда, до этого скрытый землей. Ранее следы воды на Красной планете находили существенно дальше от экватора. Ледяные отложения в этой более теплой области могут послужить будущими площадками для посадки астронавтов, которые будут использовать их как источники воды для питья, сельского хозяйства и ракетного топлива. Данные, полученные в результате удара метеорита, также помогают ученым рассчитать возраст планеты.

Пылевые бури

Впрочем на Марсе InSight ждали не только открытия. Хотя пылевые бури на Красной планете не настолько разрушительные и драматичные, как их изображает Голливуд, они  существенно затрудняют работу аппаратов. На пике ветер может достигать скорости в 97 километров в час. С другой стороны, марсианский воздух достаточно разрежен, и его сила существенно меньше того, с чем мы сталкиваемся на Земле. Основная часть проблемы в загрязнении — бури подбрасывают пыль высоко в атмосферу, откуда она медленно, иногда неделями, падает вниз. И если для марсоходов НАСА Curiosity и Perseverance это не проблема (они работают на атомной энергии), аппараты с солнечными панелями рискуют остаться без энергии. 

Например, 3 октября этого года марсианский шторм был настолько сильным, что плотность пыльной дымки в марсианской атмосфере вокруг InSight увеличилась почти на 40%. Из-за того, что на панели посадочного модуля попадало меньше солнечного света, его энергия упала с 425 ватт-часов за марсианский день до всего 275 ватт-часов.

Для продления работы, специалисты из НАСА придумали целый ряд хитростей, как очищать солнечные панели. В частности, они использовали манипулятор аппарата (предназначенный для размещения научных инструментов на поверхности планеты) и его небольшой ковш. Расчеты показали, что, вопреки интуиции, в ветреные дни можно очистить панели посыпав их грунтом. Так, падающие частицы аккуратно сметут пыль с панелей.

Конец пути

Все хитрости и уловки специалистов смогли только продлить работу аппарата. 21 декабря НАСА объявило о завершении миссии. Диспетчеры в Лаборатории реактивного движения в Южной Калифорнии не смогли связаться с посадочным модулем после двух последовательных попыток, что привело их к выводу, что у солнечных батарей космического корабля закончилась энергия — инженеры называют это "мертвым автобусом".

Формально, расчетное время работы InSight на Марсе ограничивалось примерно двумя годами, но на деле модуль смог проработать более четырех лет. В последний раз он связывался с Землей 15 декабря. 

Впрочем, это далеко не рекорд по продолжительности миссии сверх "гарантийного периода". Так, в 2019 году НАСА официально завершило миссию марсохода Opportunity, который вместо запланированных 92.5 суток был полностью функционален и продолжал исследования более 15 лет.