Videnskabsfolk bruger droner til at undersøge jordiske støvduvler med øje mod Mars

Videoen ovenfor viser forskernes møde med en støvduvel i maj 2019 i Alvord-ørkenen i det sydøstlige Oregon. Disse videnskabsfolk - medlemmer af Boise State Dust Devil Collaboration - har flyvet droner gennem aktive støvduder, delvis for at forstå jordiske støvduvler bedre, og også for at forstå støvduvle på Jordens nabo planet, Mars. Fysiker Brian Jackson fra Boise State University sagde i en erklæring:

Selvom de er almindelige i tørre klimaer på Jorden, er støvduvler allestedsnærværende på Mars, hvor de muligvis er ansvarlige for meget af planetens dis, der hjælper med at varme dens atmosfære. Støv djævler er blevet observeret fra landere jorden og fra kredsende rumfartøjer over hele Mars overfladen. En bedre forståelse af støvduder på Jorden vil hjælpe forskere med at forstå deres indflydelse på Mars 'klima.

I videoen ovenfor, der er erhvervet med en drone, kan du se, hvordan dronen vippes og falder en gang inde i støvjævelen. Det er også sjovt at se dronen jage støvduvelen, når den bevæger sig væk. Jackson rapporterede om disse maj 2019-observationer via drone den 19. september 2019 på et fælles møde i Den Europæiske Planetary Science Congress og AAS Division for Planetary Sciences i Genève, Schweiz. Han sagde, at dronen kæmpede, da lufttrykket faldt inde i støvjævelen. Camille M. Carlisle fra SkyandTelescope.com, der tilsyneladende hørte Jackson tale på mødet, forklarede:

Trykfaldet svarer til det, der forventes, for vindhastigheden, der snurrer rundt om støvduvelens tragt.

Alligevel sagde Jackson, på trods af at der er undersøgt støvdukker i årtier, er videnskabsfolk stadig ikke helt klar over fysikken i, hvordan støvdæver løfter støv ud i atmosfæren. Han sagde:

Når vi sammenligner teoretiske forudsigelser om, hvor meget støv en djævel skal løfte til, hvor meget den løfter, tilføjer tallene bare ikke.

Det er derfor Jacksons team tænkte på dronerne til at undersøge støvdude. Dronerne har ikke kun kameraer, men også andre lette instrumenter, herunder tryk- og temperaturloggere. De måler strukturen i støvduivlen, mens de udtager partikelprøver for at bestemme, hvor meget materiale støvduvnen bærer.

Støv djævelundersøgelse i Alvord-ørkenen i det østlige Oregon. Billede via J. Kelly / B. Jackson / Europlanet.

I sommeren 2017 blev Jackson og hans team tildelt et tilskud fra NASA Idaho Space Grant Consortium til at lancere droner i støvduder. I 2018 modtog de også et tre-årigt, $ 217.000 tilskud fra NASA's Solar System Workings Program. Hvorfor er NASA interesseret i støvdukker? Disse forskere forklarede:

NASA har i øjeblikket tre aktive rovere på Mars, hvoraf to drives af solcellepaneler. Marsstøv har været en bekymring, faldt på panelerne og reduceret mængden af ​​energi, der er genereret, og de statiske ladninger, der kan opbygges i støvduvlerne, kan udgøre en fare for elektrisk udstyr, der er indsat på Mars.

Og hvorfor droner? Forskerne sagde:

Tidligere undersøgelser af Mars-støvduvle har været afhængige af passiv prøveudtagning af profilerne via meteorologipakker på landede rumfartøjer. Tidligere undersøgelser af jordiske djæver har anvendt mere aktiv prøveudtagning (instrumenterede køretøjer eller bemandede fly), men har været begrænset til tæt overflade eller relativt høj højdeudtagning.

Droner lover en ny og kraftfuld platform, hvorfra man kan prøve støvdæve i forskellige højder. Målinger, der er foretaget, er mere direkte relevante for evaluering af støvet, der indsprøjtes i atmosfæren.

NASA har måske støv i sindet siden den officielle bortfald af sin Mars Opportunity rover tidligere på året. Mulighed - med kælenavn Oppy - blev bygget til at vare 90 dage, men tilbragte 15 år med at udforske Mars, indtil en Mars-bred støvstorm ramte i juni 2018. Roveren stole på solenergi. Dens solcellepaneler menes nu at være tæppet med støv. Ingeniører i Space Flight Operations Facility på NASA s Jet Propulsion Laboratory sendte mere end tusind kommandoer til Mars gennem dette sidste efterår og den tidlige vinter i et forsøg på at genoprette kontakten med roveren. Det virkede ikke. Roveren sidder stille på Mars 'overflade nu, i Mars' Perseverance Valley.

Tweeten nedenfor, fra 2016, tilbyder en særlig smuk og gripende udsigt over muligheden rover i forhold til en Mars støvduvel.

Drejning gennem dalen er en Mars-støvduvel, set af @MarsRovers Mulighed: https://t.co/3Rc1t2Qg2s pic.twitter.com/di8J3Flvt6

- NASA (@NASA) 5. april 2016

Hvis du vil have mere om Mars 'støvdukker, kan du tjekke videoen herunder. Navigationskameraerne ombord på NASAs Curiosity Mars rover fangede billeder af et par af dem, der bevæger sig støv hen over Gale-krateret i 2017. Støvsandkæder er resultatet af solskin, der varmer jorden, hvilket medfører overbevisende stigning i luften. Alle støvdukker i videoen nedenfor blev set i sydlig retning fra rover. Timingen accelereres, og kontrasten er blevet ændret for at gøre ændringer fra ramme til ramme lettere at se.

Læs mere om Mars-støvsugler fra NASA

Nederste linje: Forskere bruger droner til at studere støvduder på Jorden med et øje for fremtidige undersøgelser af støvduder på Mars.

Via Europlanet