Ingenuity-Helikopter hilft Forschern dabei, mehr über Marsstaub zu erfahren

Eine der großen Herausforderungen bei der Erforschung des Mars ist etwas ganz Kleines: Staub. Feiner Staub bedeckt einen Großteil der Marsoberfläche, und starke Winde und geringe Schwerkraft bedeuten, dass der Staub leicht von der Oberfläche aufgewirbelt wird, Solarmodule bedeckt und Komponenten verklebt. Der Ingenuity-Helikopter hatte seine eigenen Probleme mit Staub auf seinen Solarmodulen, wodurch die Menge an Energie, die er aus der Sonne ziehen konnte, begrenzt war.

Jetzt haben Forscher Daten von Ingenuity verwendet, um mehr darüber zu erfahren, wie sich Staub in der Marsluft bewegt, und mehr über die Dynamik von Staub zu erfahren, was zukünftigen Missionen helfen könnte, mit diesem anhaltenden Problem umzugehen.

Der Helikopter von Ingenuity ruht auf der Marsoberfläche. NASA

Forscher des Stevens Institute of Technology, des Space Science Institute und des Jet Propulsion Laboratory der NASA nahmen Daten von den Flügen von Ingenuity, um zu beobachten, wie sich Staub von der Oberfläche und in die Luft bewegte, als der Hubschrauber abhob, schwebte, manövrierte und landete. Schon ein kurzer Blick auf Videoaufnahmen zeigt, wie viel Staub der Helikopter aufwirbelt, obwohl er klein und leicht ist:

Staubaufwirbelung bei einem Helikopterflug auf dem Mars

„Es gibt einen Grund, warum Hubschrauberpiloten auf der Erde es vorziehen, auf Hubschrauberlandeplätzen zu landen“, sagte einer der Forscher, Jason Rabinovitch, in einer Erklärung. „Wenn ein Helikopter in der Wüste landet, kann sein Abwind genug Staub aufwirbeln, um einen „Brownout“ ohne Sichtweite zu verursachen – und der Mars ist praktisch eine große Wüste.“

Die Forscher sahen sich auch Aufnahmen des Hubschraubers an, die vom Perseverance-Rover erfasst wurden. Dies half ihnen zu modellieren, wie viel Staub aufgewirbelt wurde, und sowohl die Masse als auch die Größe von Staubwolken zu messen.

„Es war spannend zu sehen [how] Das Mastcam-Z-Video von Perseverance, das aus technischen Gründen aufgenommen wurde, zeigte schließlich, wie Ingenuity so viel Staub von der Oberfläche hebt, dass es eine neue Forschungslinie eröffnete“, sagte ein weiterer Forscher, Mark Lemmon.

Die Ergebnisse zeigten, dass Ingenuity bei jedem Flug etwa vier Pfund Staub aufwirbelt – das entspricht etwa einem Tausendstel seiner eigenen Masse. Das ist viel mehr, als ein Helikopter auf der Erde aufwirbeln würde, denn auf einem anderen Planeten gibt es so viele verschiedene Faktoren zu berücksichtigen.

„Wenn Sie an Staub auf dem Mars denken, müssen Sie nicht nur die geringere Schwerkraft berücksichtigen, sondern auch die Auswirkungen von Luftdruck, Temperatur und Luftdichte – es gibt vieles, was wir noch nicht vollständig verstehen“, sagte Rabinovich.

Zu verstehen, wie sich Staub auf dem Mars bewegt, ist nicht nur notwendig, um Roboter zu bauen, die die staubige Umgebung überleben können, sondern auch, um Landungen sicherer zu machen, da die Menge an Staub in der Atmosphäre einen Einfluss darauf haben kann, wie ein Raumschiff landet. Dies wird für zukünftige Mars-Missionen wie die geplante Mars Sample Return-Mission und auch für alle zukünftigen Crew-Missionen zum Roten Planeten wichtig sein.

Die Forschung wurde im Journal of Geophysical Research: Planets veröffentlicht.

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