Penetrometria planetarna

Penetratory w kosmosie są stosowane od lat do celów naukowych i technicznych. Obiektami penetrowanymi mogą być małe ciała Układu Słonecznego - asteroidy i komety, oraz duże ciała - planety i księżyce.

Dla pierwszej grupy obiektów charakterystyczny jest brak atmosfery (próżnia), warunki mikrograwitacji, niskie temperatury i czasami duża prędkość wirowania małych ciał.
Dla planet i księżyców warunki atmosferyczne mogą być bardzo zróżnicowane, od próżni po gęstą atmosferę, a pole grawitacyjne tych obiektów jest znaczące.

Dla penetracji jakichkolwiek ciał niebieskich podstawowe znaczenie mają właściwości mechaniczne gruntu: jego struktura, wytrzymałość, spoistość i porowatość.

Penetratory kosmiczne są szczególnie użyteczne do przeprowadzania pod powierzchnią następujących badań naukowych:
- analiz chemicznych i mineralogicznych in situ,
- termicznych (profil temperatury, przewodnictwo cieplne),
- mechaniki gruntu,
- sejsmometrycznych,
- elektrycznych i magnetycznych,
- penetracji radarowej (GPR).

Penetrator mający zdolności wykonywania pomiarów często bywa też określany jako penetrometr.

Do zadań technicznych penetratorów zalicza się:
- pobieranie próbek gruntu z różnych głębokości i dostarczanie ich na powierzchnię,
- zdolności transportowe do umieszczenia innych podzespołów w gruncie (rola ciągnika),
- kotwiczenie obiektów lądujących.

W najbardziej ogólnej klasyfikacji penetratory można podzielić na dwie grupy: bardzo szybkie impaktory (penetratory kinetyczne), które jak pociski posiadają bardzo dużą prędkością początkową i wykorzystują zgromadzoną energię kinetyczną do wbijania się; penetratory stacjonarne, wykorzystujące do wbijania się inne sposoby.
Określenie „stacjonarne” jest uzasadnione tym, że penetratory tego rodzaju mają swoją bazę na obiekcie kosmicznym - najczęściej w postaci platformy wysuwanej z lądownika lub pojazdu. Na bazie znajduje się układ startowy, źródło zasilania, miernik głębokości zliczający np. długość rozwijanego kabla i inne niezbędne podsystemy wspomagające. Penetrator stacjonarny nawet po wbiciu znajduje się ciągle bardzo blisko od bazy i najczęściej jest zasilany i komunikuje się poprzez kabel.

Impaktory mają zastosowanie na misjach, w których nie przewidziano lądownika. Niewątpliwą ich zaletą jest głęboka i pewna penetracja, natomiast podstawową wadą są ogromne przeciążenia, które w szczególny sposób narażają sensory i komponenty elektroniczne. Komunikacja w kierunku orbitera możliwa jest tylko drogą bezprzewodową.