Technik

Die NASA trifft den perfekten Sturm für die Wissenschaft

Die NASA trifft den perfekten Sturm für die Wissenschaft
Diese Bilderserie des Mars Reconnaissance Orbiter der NASA zeigt, dass ein heftiger Staubsturm auf dem Mars aufsteigt und Rover auf der Oberfläche als Symbole angezeigt werden. Bildquelle: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Einer der dicksten Staubstürme, die jemals auf dem Mars beobachtet wurden, hat sich in den letzten anderthalb Wochen ausgebreitet. Der Sturm hat den Rover der Opportunity der NASA veranlasst, die wissenschaftlichen Operationen einzustellen, bietet aber auch ein Fenster für vier andere Raumschiffe, um von dem wirbelnden Staub zu lernen.

Die NASA hat drei Orbiter um den Roten Planeten, die jeweils mit speziellen Kameras und anderen atmosphärischen Instrumenten ausgestattet sind. Außerdem hat der Curiosity-Rover der NASA begonnen, einen Anstieg zu sehen an seinem Standort in Gale Crater.

“Das ist das Ideal für die Mars-Wissenschaft “, sagte Jim Watzin, Direktor des Mars-Explorationsprogramms der NASA am Hauptsitz der Behörde in Washington.” Wir haben eine historische Anzahl von Raumschiffen, die auf dem Roten Planeten operieren. Jeder bietet einen einzigartigen Blick auf wie Form und Verhalten – Wissen, das für zukünftige Roboter- und menschliche Missionen von grundlegender Bedeutung sein wird. ”

Staubig mit Staub

Staubstürme sind eine häufige Erscheinung auf dem Mars, die zu allen Jahreszeiten auftritt. Gelegentlich können sie innerhalb weniger Tage in regionale Stürme aufsteigen und sich manchmal sogar ausdehnen, bis sie den Planeten umhüllen. Es wird geschätzt, dass diese gewaltigen, auf dem Planeten liegenden Stürme etwa alle drei bis vier Marsjahre (sechs bis acht Erdenjahre) vorkommen; der letzte war 2007. Sie können Wochen, oder sogar am längsten dauern.

Der aktuelle Sturm über Opportunity, der immer noch wächst, bedeckt jetzt 14 Millionen Quadratmeilen (35 Millionen Quadratkilometer) der Marsoberfläche – etwa ein Viertel des Planeten.

Diese beiden Ansichten aus dem NASA-Rover Curiosity, die speziell zur Messung der Staubmenge im Gale Crater erworben wurden, zeigen, dass der Staub innerhalb von drei Tagen von einem großen Mars-Staubsturm angestiegen ist. Das linke Bild zeigt eine Ansicht des Ost-Nordost-Randes des Gale Kraters am 7. Juni 2018 (Sol 2074); Das rechte Bild zeigt eine Ansicht derselben Funktion am 10. Juni 2018 (Sol 2077). Die Bilder wurden von der Mastcam des Rovers aufgenommen. Kredit: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Alle Staub-Ereignisse, unabhängig von ihrer Größe, helfen dabei, die Marsoberfläche zu formen. Das Studium ihrer Physik ist entscheidend für das Verständnis des alten und modernen Marsklimas, sagte Rich Zurek, leitender Wissenschaftler des Mars Program Office am Jet Propulsion Laboratory der NASA in Pasadena, Kalifornien.

“Jede Beobachtung dieser großen Stürme bringt uns näher daran, diese Ereignisse modellieren zu können – und vielleicht eines Tages in der Lage zu sein, sie vorherzusagen”, sagte Zurek. “Das wäre wie die Vorhersage von El-Niño-Ereignissen auf der Erde oder die Schwere der kommenden Hurrikansaisons.”

Durch die dünne Atmosphäre unterscheiden sich diese Stürme erheblich von allen anderen Ereignissen auf der Erde: Trotz der Dramatik von “The Marsian” würden die stärksten Oberflächenwinde, die auf dem Mars auftraten, kein Raumschiff stürzen, obwohl sie Staubpartikel in die Atmosphäre sandstrahlen können.

Zusammenspiel

Mitglieder der NASA-Raumfahrzeugfamilie “Mars” helfen sich oft gegenseitig aus. Die Orbiter der Agentur übermitteln regelmäßig Daten von Rovern der NASA zurück zur Erde. Orbiter und Rover bieten auch unterschiedliche Perspektiven auf Mars-Gelände, so dass sich ihre Wissenschaft ergänzen kann.

Diese Serie von Bildern zeigt simulierte Ansichten eines sich verdunkelnden Mars-Himmels, der die Sonne aus Sicht der Opportunity-Rover der NASA ausblendet. Die rechte Seite simuliert die aktuelle Sicht von Opportunity im globalen Staubsturm (Juni 2018). Kredit: NASA / JPL-Caltech / TAMU

Der Mars Reconnaissance Orbiter spielt eine besondere Rolle als Frühwarnsystem für Wetterereignisse wie den jüngsten Sturm. Es war die Weitwinkelkamera des Orbiters, genannt Mars Color Imager, die dem Opportunity-Team einen Hinweis auf den Sturm gab. Dieser Imager, der von Malin Space Science Systems in San Diego gebaut und betrieben wird, kann täglich globale Karten des Planeten erstellen, die verfolgen, wie sich Stürme entwickeln, ähnlich wie Wettersatelliten, die Hurrikane hier auf der Erde verfolgen.

Die beiden anderen NASA-Orbiter – 2001 Mars Odyssey und MAVEN (Mars Atmosphere und Volatile Evolution) – bieten ebenfalls einzigartige wissenschaftliche Ansichten. Odyssey hat eine Infrarotkamera namens THEMIS (Thermal Emission Imaging System), die die Staubmenge darunter messen kann; MAVEN wurde entwickelt, um das Verhalten der oberen Atmosphäre und den Gasverlust im Weltraum zu untersuchen.

Diese Grafik zeigt die laufenden Beiträge der Rover und Orbiter der NASA während eines Marsstaubsturms, der am 30. Mai 2018 begann. Credit: NASA / JPL-Caltech

Wissenschaft passiert natürlich auch auf dem Boden. Obwohl der NASA-Rover Curiosity auf der anderen Seite des Planeten vor dem sich entwickelnden Staubsturm steht, entdeckt er zunehmend “Tau”, das Maß für den Schleier aus Staubnebel, der während eines Sturms das Sonnenlicht ausblendet. Am Dienstag, dem 12. Juni, schwankte das Tau innerhalb des Gale Kraters zwischen 1,0 und 2,0, was für die Staubsaison durchschnittlich ist, obwohl diese Werte normalerweise später in der Saison auftauchen.

Glücklicherweise hat Curiosity eine Atombatterie. Das bedeutet, dass es nicht dem gleichen Risiko ausgesetzt ist wie die solarbetriebene Opportunity.

Der nächste große?

Seit 2007 warten die Mars-Wissenschaftler geduldig auf ein das Planeten umschließendes Staub-Ereignis – weniger genau als “globaler” Staubsturm bezeichnet, obwohl die Stürme niemals den gesamten Globus des Mars abdecken. Im Jahr 1971 kam einer dieser Stürme nahe und hinterließ nur die Spitzen der Mars-Tharsis-Vulkane, die über dem Staub standen.

Der jüngste Staubsturm ist der früheste, der jemals in der nördlichen Hemisphäre des Mars beobachtet wurde, sagte Bruce Cantor von Malin Space Science Systems, stellvertretender Leiter des Mars Color Imagers. Aber es könnte noch einige Tage dauern, bis jeder weiß, ob der Sturm den Planeten umgibt.

Wenn es “global” wird, wird der Sturm ein brandneues Aussehen des Marswetters bieten. Vier Raumfahrzeuge stehen bereit, um die Wissenschaft zu sammeln, die ausbricht.

Diese Grafik zeigt, wie die verfügbare Energie für den Rover der Opportunity NASA auf dem Mars (in Wattstunden) davon abhängt, wie klar oder undurchsichtig die Atmosphäre ist (gemessen in einem Wert, der Tau genannt wird). Wenn der Tau-Wert (blau) hoch ist, fallen die Leistungspegel des Rovers (gelb) ab. Credit: NASA / JPL-Caltech / New Mexico Museum für Naturgeschichte


Erkunden Sie weiter:
Mars-Staubsturm bringt NASA-Rover zum Schweigen, Opportunity (Update)

Mehr Informationen: Für weitere Updates über den Mars Staubsturm Besuch mars.nasa.gov/weather

Post Comment

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.