Globalna burza pyłowa – czerwiec 2018

curiosity_selfie_jun18_dust

Ostatnie selfie łazika MSL Curiosity zrobione 15. czerwca w trakcie nasilającej się burzy

22. maja br. to dzień przesilenia wiosennego na południowej półkuli Marsa (Ls=180 st). Planeta zbliża się do punktu na orbicie, który znajduje się najbliżej Słońca (peryhelionu Ls=250 st). Różnica odległości od Słońca w peryhelionie i afelionie wynosi 50 mln km, nieomal 1/5 odległości w chwili największego oddalenia. Takie położenie na orbicie wpływa na wzrost ilości energii słonecznej, docierającej do planety.

*W miarę zbliżania się do Ls=250 st planeta porusza się coraz szybciej. Taki charakter orbity determinuje klimat planety – na południu lato jest krótkie ale ciepłe, zima długa i mroźna natomiast na północnej półkuli klimat jest bardziej umiarkowany przez cały rok. Nieco szerzej na ten temat tutaj – przyp. clrk

Teoretycznie południowa wiosna oznacza początek sezonu burz pyłowych i tak właśnie jest w tym roku. Piszmy teoretycznie, bo nie znamy jeszcze teorii potwierdzonej obserwacjami, wyjaśniającej ten fenomen. Przypuszcza się, że nagrzane masy powietrza wznosząc się od powierzchni ku górze zabierają ze sobą cząsteczki marsjańskiego pyłu. Ten, akumulując w atmosferze przyczynia się do jeszcze wydajniejszego nagrzewania powietrza, co potęguje zjawisko. W minionym miesiącu burza na Marsie przybierała na sile i od kilku dni możemy z całą pewnością mówić o globalnej burzy pyłowej.

Pierwsze oznaki amerykańscy naukowcy zaobserwowali 30. maja okiem satelity MRO. Chmura pyłu kierowała się w stronę łazika MER Opportunity badającego zachodnią krawędź krateru Endeavour w regionie Meridiani Planum. Ponieważ Opportunity zasilany jest energią słoneczną, zespół zdecydował się przerwać badania w obawie o zgromadzone w bateriach łazika zapasy.

21920_PIA22519_marci-dgm-v04-for-home-page-5

W kolejnych dniach ograniczone komunikaty radiowe pozwoliły ocenić sytuację na powierzchni, która dla małego łazika stała się na tyle poważna że 10. czerwca robot wyłączył wszystkie swoje systemy z wyjątkiem zegara pokładowego. Pozostanie w tym stanie do czasu, aż jego baterie naładują się a burza minie. Z chwilą przejścia w stan hibernacji nad łazikiem panowała kompletna ciemność! Jak długo robot będzie musiał oczekiwać na niezbędne do pracy przejaśnienie, nikt nie jest w stanie powiedzieć. Może tygodnie, a może miesiące.

Opportunity używa zegara żeby przewidzieć kiedy jest w stanie nawiązać łączność z orbitującymi planetę satelitami. Jeśli bateria podtrzymująca zegar wyczerpie się, robot będzie miał problem po wybudzeniu się, co nastąpi po wystarczającym naładowaniu się baterii, co znowu zależy od pogody nad robotem. Program robota przewiduje taką ewentualność i potrafi samodzielnie odnaleźć satelitę – wymaga to jednak sporo czasu. Innym zagrożeniem jest narażenie baterii na zbyt głębokie rozładowanie. Wydajność ogniw maleje, jeżeli podawane przez nie napięcie spadnie blisko zera (wyczerpią się). Pomimo 15 lat na Marsie bateria Opportunity zachowała około 85% wydajności.

mars-merb-opportunity-dust-sun-dark-hg

Opportunity przesłała serię zdjęć nieba nad kraterem Endeavour.

W lepszej sytuacji jest robot misji MSL Curiosity. Łazik znajduje się na przeciwległej stronie planety w kraterze Gale (rejon Aeolis), gdzie bada zbocze góry Aolis Mons. Pierwsze oznaki burzy zarejestrował 12 czerwca. Przejrzystość atmosfery (mierzona jednostką tau) w ciągu kilku dni z tau=1.0 (przejrzyste niebo) zmalała do tau=8.0. W przeciwieństwie do swoich starszych kuzynów MER Curiosity ma własne źródło energii.

Obecność Curiosity w kraterze Gale’a to doskonała okazja, żeby przyjrzeć się zjawisku z powierzchni. Robot ma na wyposażeniu stację meteorologiczną, która w tej chwili gromadzi cenne dane dotyczące temperatury, ciśnienia i czystości powietrza. Niestety, zepsuta część aparatury REMS nie pozwoli zmierzyć prędkości i kierunku wiatru. Aktualny i szczegółowy raport pogodowy z krateru Gale możecie sprawdzić klikając tutaj.

Robot na powierzchni i kilka satelitów na orbicie Marsa pozwolą na dokładne zbadanie zjawiska jakim jest globalna burza pyłowa po raz pierwszy w historii eksploracji planety. Poprzednia globalna burza miała miejsce w 2007 roku, kilka lat przed startem misji MSL (2012) i MAVEN (2014). Wnioski z badania mogą okazać się bardzo cenne z punktu widzenia marsjańskiej meteorologii oraz przygotowywania przyszłych misji, włączając w to misję załogową bądź kolonię marsjańską.

Burze pyłowe zdarzają się także na Ziemi, na szczęście gęstość atmosfery i roślinność pokrywająca lądy nie pozwalają zjawisku osiągnąć skali globalnej. W innym wypadku mieli byśmy poważny problem z zakurzeniem naszych mieszkań i mechanizmów.

 

011918_DG_drymars_feat

Tarcza Marsa obserwowana z okolicy Ziemi (teleskop Hubble) w porze „ciszy” i globalnej burzy pyłowej. Bardzo możliwe, że przypadkowa obserwacja planety okrytej mgiełką rdzawego pyły w ubiegłych stuleciach zainspirowała teorie o kanałach i marsjańskiej cywilizacji.

 

Reklamy

ExoMars 2020: możliwe lokalizacje badań

esa_logo_small_2Oxia Planum i Mawrth Vallis – to nazwy dwóch marsjańskich krain zarekomendowanych jako potencjalne miejsce lądowania i badań europejskiej misji ExoMars. Obserwacje satelitarne wskazują, że w przeszłości krainy te były bogate w wodę w stanie ciekłym. Jeśli przypuszczenia te okażą się prawdziwe, roboty ExoMars będą mogły wziąć pod lupę formacje geologiczne wartościowe z punktu widzenia astrobiologii.

Z technicznego punktu widzenia obie lokalizacje oferują warunki sprzyjające lądowaniu platformy ExoMars. Przede wszystkim obszar lądowania (elipsa o wymiarach 120 x 19 km) musi być równiną pozbawioną gęsto rozsianych skał i większych kamieni. Mogłyby uszkodzić platformę w trakcie lądowania lub zablokować “rozpakowywanie” ładunku, czyli zamkniętego w środku łazika. Dodatkowo niskie położenie obu krain pozwoli maksymalnie wykorzystać spadochrony hamujące opadającego robota.

Zaproponowane lokalizacje leżą niewiele na północ od równika planety i dzieli je zaledwie kilkaset kilometrów. Krainy poprzecinane są kanałami, które najprawdopodobniej stanowiły kiedyś ujścia dla rzek płynących z południowych wyżyn do położonego na północy oceanu. Oznacza to bogactwo materiałów osadowych, w których mogło zachować się wiele wartościowych informacji o przeszłości planety. Przypuszczenia te potwierdzają obserwacje satelitarne.

_86228521_molamap

Kandydaci do miejsca badań ExoMars 2020

Zdaniem naukowców woda w stanie ciekłym mogła pokrywać te obszary przez okres kilkuset milionów lat. To wystarczająco długo by proste jednokomórkowe organizmy wyewoluowały w bardziej zaawansowane formy życia.

Planując ExoMars naukowcy ESA rozważali wiele możliwych lokalizacji do badań, ostatecznie wybór padł na dwie wymienione w tym poście. Specjalnie powołana w tym celu Landing Site Selection Working Group skupi się teraz na przeanalizowaniu kandydatów pod kątem istotnych detalów.

Grupa będzie szukać miejsc, w których łazik powinien wwiercić się pod powierzchnię by pobrać materiał skalny do badań. To pierwszy raz, gdy będziemy mieli okazję zajrzeć głębiej pod powierzchnie Marsa. Naszkicowane zostaną potencjalne trasy przejazdów, którymi od 2020 roku poruszać się będzie europejski robot. Z technicznego punktu grupa bierze pod uwagę takie czynniki jak rozmieszczenie i wielkość skał, nachylenie terenu czy miałkość podłoża. Należy dołożyć starań, żeby łazik nie zakopał się w niepewnym marsjańskim gruncie i maksymalnie wykorzystał swój potencjał naukowy.

Misja ExoMars 2020 składa się z dwóch modułów – mobilnego robota wyposażonego w instrumenty do badań geologicznych i kamery oraz platformy lądownika, która po lądowaniu i uwolnieniu robota prowadzić będzie pomiary meteorologiczne na miejscu. Orbitujący Marsa satelita ExoMars TGO poza obserwacją atmosfery będzię pośredniczył w komunikacji robotów na powierzchni planet z naukowcami na Ziemi.

Misja ExoMars wystartowała

pobranePierwsza z dwóch misji na Marsa realizowanych wspólnym wysiłkiem ESA i Roskosmos właśnie rozpoczęła 7-miesięczną podróż w kierunku Czerwonej Planety. Po dotarciu na orbitę europejski satelita rozpocznie badania marsjańskiej atmosfery.

Misja ExoMars wystartowała 14. marca o godzinie 10:31 (czasu środkowoeuropejskiego) z kosmodromu Bajkonur. Badawcze combo, satelitę Trace Gas Orbiter oraz moduł lądownika Schiaparelli, wyniosła na orbitę rosyjska rakieta Proton-M.

Ucieczka z ziemskiej grawitacji na okołosłoneczną orbitę transferową trwała do godziny 21:13 CET. Kilka minut później centrum kontroli w Darmstadt w Niemczech potwierdziło powodzenie startu i dobry stan ładunku. Satelita rozłożył panele słoneczne i jest w drodze na Marsa.

Start rakiety Proton M

Start rakiety Proton M z ładunkiem ExoMars

Podróż do celu potrwa do połowy października b.r. Po rozdzieleniu niecały 1 mln. km od planety moduł lądownika skieruje się na powierzchnię a satelita pozostanie na jej orbicie.

Misja naukowa TGO rozpocznie się 7 miesięcy po osiągnięciu Czerwonej Planety. Przez ten czas będzie on starał się ustabilizować swoją orbitę.

Lądownik Schiaparelli to test oraz demonstracja europejskiej technologii lądowania. Po udanym zejściu na powierzchnię moduł wykona kilka badań, m.in. nad powstawaniem burz pyłowych. Próba lądowania na Marsie to rozgrzewka przed następnym etapem ExoMars, który przewiduje wysłanie na powierzchnię łazika.

TGO będzie prowadził badania z wysokości 400km, poszukując rzadkich gazów w atmosferze planety. Wyposażenie satelity umożliwi odnalezienie wodnego lodu ukrytego pod powierzchnią planety, odkrycie źródła metanu oraz umożliwi komunikację z łazikiem ExoMars 2018.

Więcej informacji o ExoMars niebawem.