W kwietniu 2021 r. kamera na pokładzie statku kosmicznego NASA Perseverance Mars zarejestrowała jego maleńkiego kuzyna-robota Ingenuity odlatującego z czerwonej planety.
10-stopowy (3-metrowy) wypad w marsjańskie niebo, 4 funty (1,8 kilograma) spryt śmigłowiec Przedstawiona historia Tego dnia odbył się pierwszy lot z napędem nad innym światem.
Korzystając z danych z tego i kilku innych wczesnych przelotów Ingenuity, naukowcy stworzyli teraz pierwszy własny znacznik: kompleksowe badanie Mars Dynamika pyłu – ważny, ale nieuchwytny proces, który badacze od dawna starali się zrozumieć, ze względu na brak danych na temat zachowania się pyłu na Czerwonej Planecie.
„Przestrzeń kosmiczna to środowisko ubogie w dane” – powiedział współautor badania, Jason Rabinowitz, profesor w Stevens Institute of Technology w New Jersey. oświadczenie (Otwiera się w nowej karcie). „Trudno jest wysyłać filmy i obrazy z powrotem na Ziemię, więc musimy pracować z tym, co możemy uzyskać”.
Powiązany: Sonda marsjańska podkreśla kreatywny helikopter spoczywający na wydmach (zdjęcie)
Zespół Rabinowitza zebrał klipy wideo w niskiej rozdzielczości z sześciu lotów wywiadowczych, które zostały odesłane do domu wytrwałość oraz pomiary rozmiarów i mas chmur pyłu podczas startu, manewrów i lądowania śmigłowca. (Pomysłowość teraz Przeleciał ponad 40 razy na Marsienawiasem mówiąc, i to nadal trwa.) Wyniki badań będą ważne dla prowadzenia statku kosmicznego przez sezonowe burze piaskowe, a nawet mogą być Pierwszy krok Aby je przewidzieć, powiedzieli członkowie zespołu.
Zespół odkrył, że za każdym razem, gdy stworzenie leciało, wypluwało chmurę pyłu równą 0,1% swojej masy. Naukowcy ostrzegają, że trudno jest dokonać bezpośrednich porównań, ale ilość wytwarzanego pyłu jest wielokrotnie większa niż ta, którą podobny helikopter wyrzuciłby na ziemię. Przed każdym lądowaniem naukowcy odkryli, że mały helikopter wzbijał pył, gdy znajdował się na wysokości od 1,4 do 3,6 metra nad powierzchnią Marsa.
Ogólnie rzecz biorąc, badanie potwierdza, że marsjański pył nadal jest uciążliwy dla małych helikopterów, takich jak Ingenuity.
„Jest powód, dla którego piloci helikopterów na ziemi wolą lądować na lądowiskach dla helikopterów” – powiedział Rabinowitz. oświadczenie. „Kiedy helikopter ląduje na pustyni, jego stopa może wzbić wystarczająco dużo kurzu, aby spowodować„ zaciemnienie ”bez widoczności – a Mars jest w rzeczywistości jedną wielką pustynią”.
Czerwona Planeta słynie z rutynowego narażania swoich robotycznych gości na działanie dużej ilości pyłu — potężnych burz, mini-demonów i niezliczonych krótkotrwałych, ale irytujących wiatrów, które mogą pokrywać statki kosmiczne pyłem i uniemożliwiać im wykonywanie wielu różnych zadań.
Pod koniec 2022 roku panele słoneczne są pokryte kurzem uduszony Lądownik InSight NASA dobiega końca odłączenie z ziemią. Najdłuższa sonda NASA na Marsie, okazjaW 2018 roku została pokryta przez burzę pyłową obejmującą całą planetę i utrzymywana w odosobnieniu przez pełne osiem miesięcy, aż w końcu dobiegła końca. ogłosił swoją śmierć.
Wreszcie, spryt cierpiał Wada komunikacji I później Zrób sobie przerwę Przez kilka tygodni w zeszłym roku walczył z najgorszą porą pyłu.
Przyszłe pozaziemskie wiropłaty mogą również stawić czoła podobnym wyzwaniom. Na przykład w roku 2034 może to być helikopter NASA Dragonfly grunt Na polu wydm na księżycu Saturna, Tytanie, żyje inny świat Szalejące burze piaskowe. A NASA planuje wysłać dwa małe helikoptery typu Ingenious na pokład swojego lądownika, którego start zaplanowano na 2028 r., aby pomóc w powrocie na Ziemię próbek zebranych przez Perseverance.
Ochrona paneli słonecznych tych statków kosmicznych przed pyłem tak długo, jak to możliwe, jest kluczem do przetrwania tych burz. (Dragonfly nie musiałby jednak martwić się o światło słoneczne; byłby zasilany energią jądrową). Jednak procesy, które przyczyniają się do zachowania pyłu, takie jak progowe warunki wiatrowe, nie zostały bezpośrednio zmierzone.
W najnowszym badaniu naukowcy wykorzystali zaawansowane techniki przetwarzania obrazu do obliczenia ilości pyłu i prędkości wiatru wydobytych dla każdego z sześciu kreatywnych lotów, które przeanalizowali. Jako przykład swoich metod, zespół szukał subtelnych zmian w intensywności światła poszczególnych pikseli w filmach, co pozwoliło im obliczyć rozmiary i masy obłoków pyłu. Zespół przeanalizował również, jak chmury pyłu zachowywały się po ich utworzeniu i odkrył, że rozszerzały się one we wszystkich kierunkach, niezależnie od kierunku i prędkości wiatru.
Badając zachowanie pyłu, naukowcy wzięli pod uwagę różne warunki, z których kilka było mierzalnych: ciśnienie powietrza, wilgotność i temperatura. W tym celu wielu czujniki pogodowe Na Perseverance rejestrowałem te warunki za każdym razem, gdy Dexterity leciał. Jednak niektóre zmienne, takie jak ilość pyłu obecnego w określonych miejscach, były trudne do uwzględnienia.
Powiązany: Naukowcy odkryli ogromne burze pyłowe na Marsie spowodowane przez nierównowagę termiczną
Najnowsze badanie przybliżyło naukowców o krok do zrozumienia zachowania marsjańskiego pyłu, ale wciąż pozostaje wiele do rozwiązania.
Filmy nagrane przez Perseverance „pokazały, że Kreatywność unosi z powierzchni dużo pyłu, otwierając zupełnie nowy obszar badań” — powiedział Marc Lemon, starszy naukowiec w Space Science Institute i Mars Science Laboratory oraz pierwszy autor badania. To samo stwierdzenie.
Nie ma wątpliwości, że pył jest głównym czynnikiem wpływającym na pogodę na planetach takich jak Mars. Gdyby tylko statek kosmiczny mógł odkurzyć swoje panele słoneczne, ożyć ponownie i iść dalej! Ponieważ nie mogą (jeszcze), zrozumienie zachowania pyłu jest prawdopodobnie najlepszym, co możemy teraz zrobić.
Badanie opisano w a papier (Otwiera się w nowej karcie) Opublikowano 8 grudnia 2022 r. w The Journal of Geophysical Research: Planets.
Śledź Sharmilę Kothonoor na Twitterze @ćwierkać (Otwiera się w nowej karcie).
Śledź nas na Twitterze @pracownik (Otwiera się w nowej karcie) Lub Facebook (Otwiera się w nowej karcie).
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
