Mars krijgt een nieuwe robotmeteoroloog
NASA's Perseverance Mars-rover heeft twee windsensoren net onder zijn mast, of 'kop'. Ze maken deel uit van MEDA, een weerwetenschappelijk pakket dat essentiële gegevens over het oppervlak van Mars zal leveren, met name stof in de atmosfeer.
Credits: NASA / JPL-Caltech
Sensoren op NASA's volharding zullen helpen bij de voorbereiding op toekomstige menselijke verkenning door weersmetingen te doen en stofdeeltjes te bestuderen.
Mars staat op het punt een nieuwe stroom weerberichten te ontvangen, zodra NASA's Perseverance-rover landt op 18 februari 2021. Terwijl hij Jezero Crater doorzoekt op tekenen van oeroud microbieel leven, zal Perseverance de eerste planetaire monsters verzamelen voor terugkeer naar de aarde door een toekomstige missie. Maar de rover zal ook belangrijke atmosferische gegevens leveren die toekomstige astronauten naar de Rode Planeet zullen helpen te overleven in een wereld zonder ademende zuurstof, vriestemperaturen, planeetbrede stofstormen en intense straling van de zon.
Het instrument achter de weergegevens heet MEDA - een afkorting van de Mars Environmental Dynamics Analyzer . Een deel van het doel is om de basisprincipes te verzamelen: temperatuur, windsnelheid en -richting, druk en relatieve vochtigheid. Modellen van de temperatuur op de landingsplaats van Perseverance variëren van gemiddeld minus 126 graden Fahrenheit (minus 88 graden Celsius) 's nachts tot ongeveer min 9 graden Fahrenheit (minus 23 graden Celsius) in de middag.
Samen met weerinstrumenten aan boord van NASA's Curiosity-rover en InSight-lander , zullen de drie ruimtevaartuigen "het eerste meteorologische netwerk op een andere planeet" creëren, zei Jose Antonio Rodriguez-Manfredi, hoofdonderzoeker van MEDA bij deCentro de Astrobiología (CAB) aan het Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial in Madrid, Spanje.
SkyCam is een camera aan boord van de NASA Perseverance Mars-rover. Als onderdeel van MEDA, de set weerinstrumenten van de rover, maakt SkyCam foto's en video's van wolken die in de lucht van Mars passeren.
Credits: NASA / JPL-Caltech
Maar een belangrijk verschil tussen MEDA en zijn voorgangers is dat het ook de hoeveelheid, vorm en grootte van stofdeeltjes in de atmosfeer van Mars meet. Stof is een belangrijke overweging voor elke oppervlaktemissie op Mars. Het komt overal overheen, inclusief ruimtevaartuigen en eventuele zonnepanelen die ze hebben. Het stuurt ook chemische processen aan, zowel op het oppervlak als in de atmosfeer, en het beïnvloedt temperatuur en weer. Het Perseverance-team wil meer weten over deze interacties; Dit zal het team helpen bij het plannen van operaties voor de Ingenuity Mars-helikopter .
"Het begrijpen van Marsstof is erg belangrijk voor deze missie", zei Rodriguez-Manfredi. "Die fijne stofdeeltjes stijgen van het oppervlak en bedekken de hele planeet. We weten niet hoe Marswinden en temperatuurveranderingen die wereldwijde stofstormen kunnen veroorzaken, maar dit zal belangrijke informatie zijn voor toekomstige missies."
Hoewel die stormen niet waaien met de kracht die je in films ziet ( de atmosfeer van Mars is daarvoor te dun ), kunnen ze een dikke laag stof vormen. Een wereldwijde stofstorm in de zomer van 2018 maakte een einde aan de missie van NASA's meest doorgewinterde rover, de zonne-energie Opportunity , na bijna 15 jaar opereren.
Zelfs op rustige dagen is stof op Mars alomtegenwoordig - en invasief.
MEDA zal in staat zijn om de details van de dagelijkse stofcyclus te meten: "We weten dat de atmosfeer het stof in wezen 's middags aanwakkert.' S Nachts, wanneer de temperaturen dalen, stabiliseert de atmosfeer en is er minder stof", aldus Manuel de la Torre Juarez, plaatsvervangend hoofdonderzoeker van MEDA bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Zuid-Californië. "We willen meer weten, want naarmate onze missies naar Mars groter worden, kunnen stofoverwegingen ook relevanter worden."
Apollo-astronauten ontdekten dat maanstof een algemene overlast was, in de ringen van een helm terechtkwam, zich aan ruimtepakken vastklampte en de koelsystemen van de ruimtepakken aantastte. De Apollo-missies op de maan duurden maar een paar dagen. Menselijke missies naar Mars zullen waarschijnlijk veel langer duren, dus nieuwe gegevens over dagelijkse stofcycli zullen zowel missieplanners als ruimtevaartuigen en ruimtepakken ten goede komen.
Een van de twee windsensoren springt uit de mast van NASA's Perseverance Mars-rover. Deze sensoren maken deel uit van Perseverance's weerinstrumentatie, MEDA genaamd.
Credits: NASA / JPL-Caltech
Koud en bewolkt met veel straling
Stof in de lucht speelt zelfs een rol in de hoeveelheid zonnestraling die het oppervlak van Mars bombardeert. Op aarde beschermt onze atmosfeer, samen met het magnetische veld van onze planeet, ons tegen straling. Maar er is geen wereldwijd magnetisch veld op Mars en de atmosfeer is slechts 1% van de dichtheid van die van de aarde. Het meten van stof en straling gaan dus hand in hand, vooral bij het ontwerpen van ruimtepakken.
"Straling is waarschijnlijk de meest extreme toestand voor de astronauten", zei Rodriguez-Manfredi. "De pakken die de astronauten tegen deze straling beschermen, zullen cruciaal zijn."
Daartoe zal MEDA's SkyCam fotograferen en video's maken van de lucht en de wolken, terwijl de helderheid van de hemel in verschillende golflengten wordt gecontroleerd om ons te helpen de stralingsomgeving op Mars beter te begrijpen.
"We zullen onze eigen camera hebben om die wolken en de ondoorzichtigheid in de gaten te houden - en de hoeveelheid stof of andere aërosolen in de atmosfeer die de intensiteit van de zonnestraling kunnen veranderen", zei Rodriguez-Manfredi. "We zullen kunnen zien hoe de hoeveelheid stof in de atmosfeer op uurbasis verandert."
De informatie komt ook ten goede aan de zoektocht van Perseverance naar een vorig leven. Net als op aarde, als er ooit leven op Mars heeft bestaan, was het waarschijnlijk gebaseerd op organische moleculen. Zonnestraling kan sporen van dat vorige leven in rotsen veranderen, en gegevens van MEDA zullen wetenschappers helpen die veranderingen te begrijpen.
De lucht zuiveren
De gegevens van MEDA zullen een ander instrument op het gebied van volharding helpen: het Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment (MOXIE). MOXIE zal een technologie demonstreren die toekomstige ontdekkingsreizigers kunnen gebruiken om zuurstof te produceren die kan worden gebruikt voor raketstuwstof en voor ademhaling. Om apparaten zoals MOXIE te laten slagen, hebben missieplanners meer informatie nodig over waar ze mee te maken hebben. 'Krijgen ze een schone atmosfeer?' zei de la Torre Juarez. "Krijgen ze een stoffige atmosfeer? Zal dit stof uiteindelijk de luchtfilters vullen of niet? Ze kunnen de tijden van de dag identificeren waarop het beter is om MOXIE te gebruiken, versus tijden waarop het beter is om het niet te gebruiken." "
Om zijn metingen te doen, zal MEDA zichzelf elk uur, dag en nacht wakker maken, of doorzettingsvermogen nu zwervend of dutten is. Dat zal een bijna constante stroom van informatie creëren om de hiaten in onze kennis over de atmosfeer van Mars te helpen opvullen.
Meer over de missie
Een belangrijk wetenschappelijk doel voor de missie van Perseverance op Mars is astrobiologie , inclusief het zoeken naar tekenen van oud microbieel leven. De rover zal de geologie en het klimaat in het verleden karakteriseren, de weg effenen voor menselijke verkenning van de Rode Planeet en de eerste missie zijn om Marsgesteente en regoliet (gebroken gesteente en stof) te verzamelen en op te slaan.
Latere missies, die momenteel door NASA worden overwogen in samenwerking met de European Space Agency, zouden ruimtevaartuigen naar Mars sturen om deze in de cache opgeslagen monsters van het oppervlak te verzamelen en ze naar de aarde terug te sturen voor een diepgaande analyse.
De Mars 2020-missie maakt deel uit van een groter programma dat missies naar de maan omvat als een manier om voor te bereiden op menselijke verkenning van de rode planeet. Opgedragen met het terugbrengen van astronauten naar de maan tegen 2024, zal NASA tegen 2028 een duurzame menselijke aanwezigheid op en rond de maan vestigen via NASA's Artemis-maanverkenningsplannen .
JPL, dat voor NASA wordt beheerd door Caltech in Pasadena, Californië, heeft de rover Perseverance gebouwd en beheerd
https://www.nasa.gov/feature/jpl/mars-i ... eorologist