Počasí hraje důležitou roli při plánování našeho dne. Když meteorologové hlásí nízké teploty, obléknete si teplejší bundu a v případě hlášené bouřky možná dokonce svou cestu úplně odložíte. Inženýři NASA také využívají informace o počasí k plánování další činnosti – jen u nich jde o analyzování podmínek na miliony kilometrů vzdáleném Marsu. Systém MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer) na roveru Perseverance byl poprvé aktivován na 30 minut 19. února zhruba jeden den poté, co vozítko dosedlo na Mars. Ve stejný den pacifického času (u nás už bylo 20. února) dorazily na Zemi první údaje ze senzorů přístroje MEDA.
„Po nervy drásajícím průchodu atmosférou a přistání čekal tým kolem přístroje MEDA na první data, která prokáží, že naše technologie přečkala přistání v bezpečí,“ říká Jose Antonio Rodriguez Manfredi, hlavní vědecký pracovník přístroje MEDA z astrobiologického střediska CAB (Centro de Astrobiología) na madridském Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial a dodává: „Byly to chvíle vzrušení s velkou intenzitou. Konečně, po letech práce a plánování, jsme dostali první datovou zprávu od MEDA. Náš systém funguje a posílá svá první meteorologická data i fotky ze SkyCam.“
Zdroj: https://www.nasa.gov/
MEDA váží asi 5,5 kilogramu a tvoří ji soubor senzorů zaměřených na okolní prostředí. Senzory jsou schopné sledovat úroveň zaprášení atmosféry, ale i šest dalších parametrů – vítr (rychlost a směr), tlak, relativní vlhkost, teplotu vzduchu, teplotu povrchu a záření (ze Slunce i kosmické). Systém se probouzí každou hodinu a po nasbírání a uložení dat se opět deaktivuje nezávisle na činnosti roveru. To znamená, že MEDA pořizuje údaje o počasí ať už rover funguje, nebo ne, ve dne, i v noci.
Zdroj: https://www.nasa.gov/
Když se na Zemi podařilo získat první data, inženýři hned začali zjišťovat, jak vypadá hlášení o počasí z kráteru Jezero. Data ukázala, že teplota povrchu byla v době zahájení měření lehce pod -20 °C a během třiceti minut poklesla na -25,6 °C. Radiační a prachový senzor ukázal, že kráter Jezero vykázal ve stejném čase čistší atmosféru než 3 700 kilometrů vzdálený kráter Gale – soudě podle údajů z podobného přístroje REMS na roveru Curiosity. Tlakové senzory přístroje MEDA pak inženýrům prozradily, že tlak v kráteru jezero odpovídal úrovni 718 Pa, což docela dobře odpovídá očekávanému rozmezí 705–735 Pa, které pro tento čas na Marsu určují výpočetní modely.
Díky kosmickým i pozemským teleskopům a sondám, které obíhají kolem Marsu, už vědci vcelku dobře chápou klima na Marsu a dokonce pronikají i do tajů rozsáhlých prachových bouří v průběhu marsovského roku. Ovšem předvídat zvednutí prachu a jeho přesun, nebo pochopit, jak se z malé bouře stane velká, která zahalí celou planetu, zatím neumíme a pro budoucí průzkumné mise se to bude hodit. Během příštího roku má MEDA poskytovat cenné informace o teplotních cyklech, tepelných tocích, prachových cyklech a o tom, jak prachové částice interagují se světlem, což ve výsledku ovlivňuje jak teplotu, tak i počasí. Stejně důležitá budou také měření přístroje MEDA zaměřená na intenzitu slunečního záření, vznik mraků a lokální vítr, což jsou věci, které se využijí při návrhu plánované mise Mars Sample Return. Nasbírané poznatky také pomohou inženýrům lépe pochopit, jak připravit astronauty i jejich obydlí, aby si co nejlépe poradili s podmínkami na Marsu.
Credit: NASA/JPL-Caltech.
Zmíněný přístroj REMS na roveru Curiosity aktuálně poskytuje podobná každodenní data o počasí a stavu atmosféry. MEDA na tomto odkazu autonomní meteostanice dále staví a rozšiřuje jej o několik menších novinek. Systém poskytlo Španělsko a o vývoj se postaralo zmíněné středisko CAB. Na vývoji se ale podílel také Finský meteorologický institut a zapomenout nejde ani na americký podíl. Ten byl financován z programu vývoje přelomových technologií (Game Changing Development) v rámci Ředitelství NASA pro kosmické technologické mise.
Zmíněná vylepšení se týkají především vyšší odolnosti a také schopnosti měřit teplotu na více místech. MEDA totiž údaje o teplotě měří nejen na povrchu, ale i ve výšce 0,84, 1,45 a 30 metrů. Systém využívá senzory na těle a krku vozítka, ale také infračervený senzor schopný měřit teplotu i pár desítek metrů nad vozítkem. Radiační měření přístroje MEDA u povrchu zase pomohou připravit budoucí pilotované výpravy na Mars.
Zdroj: https://upload.wikimedia.org/
Když nyní MEDA posílá svá hlášení, mají vědci k dispozici informace o počasí již ze tří míst na Marsu – o Perseverance a Curiosity jsme již psali výše, ale zapomínat nesmíme ani na stacionární lander InSight, na kterém se nachází přístroj TWINS (Temperature and Wind sensors for InSight). Toto trio pomůže lépe porozumět meteorologickým vzorcům a procesům, které ovlivňují jevy v atmosféře včetně turbulencí, které mohou ovlivnit plánování budoucích misí. To je sice ještě daleko, ale v blízkém časovém horizontu se data z MEDA použijí k vyhodnocení nejlepších atmosférických podmínek pro lety testovacího vrtulníku Ingenuity.
V době, kdy helikoptéra procházela svými předletovými milníky, udávala MEDA, že mezi 43. a 44. solem (3. – 4. duben) se teploty pohybovaly mezi -7,6 a -83 °C. MEDA také určila, že v kráteru Jezero foukal vítr rychlostí okolo 10 metrů za sekundu. „Jsme opravdu nadšeni, že MEDA funguje dobře,“ přiznává Manuel de la Torre Juárez, zástupce hlavního vědeckého pracovníka na Jet Propulsion Laboratory v jižní Kalifornii a dodává: „Hlášení od přístroje MEDA nám poskytnou lepší obrázek o prostředí v blízkosti povrchu. Společně s výstupy z dalších přístrojů pak odhalíme více kousků skládačky o Marsu, což nám pomůže připravit pilotovaný průzkum. Věříme, že tato data nám pomohou udělat návrhy spolehlivější a mise tím pádem budou bezpečnější.“
Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/
Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/meda_ready_1.jpg
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/4-pia24339-gallery-meda_deploy_left_0.gif
https://www.nasa.gov/sites/default/files/thumbnails/image/meda_on_rover.jpg
https://external-preview.redd.it/…cc1396169f069f07aed2a858c36b7360fb66957b
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/c/c4/Pia19164-main_rems_from_pia19142.jpg
Zajímavé na Marsu je, že severní polokoule má mnohem příjemnější, dá-li se to tak nazvat, počasí, než jižní. Na severu nastává zima (daná sklonem osy 25°) v době, kdy je planeta blíže Slunci, zatímco na jihu naopak. Rozdíl je to nečekaně brutální. Na jihu jsou místa s vražedným kolísáním teplot přes 200°C, zatímco na cca 10 stupních severní šířky se počasí po celý marsovský rok skoro nemění, jen asi o 20°C (ovšem změny den-noc jsou i tam veliké – chybí oblačnost, která by omezila tepelnou radiaci).
Idylka ale neplatí pro prachové bouře, protože ty mohou postihnout kromě pólů celý Mars. V obou polárních oblastech v zimě klesá teplota tak, že CO2 zmrzne a „sněží“ a to tak mohutně, že na celém Marsu klesá tlak asi o čtvrtinu! Tolik CO2 zmrzne. Takže na jednom z pólů jakoby atmosféra „mizí“ a tím samozřejmě vzniká proudění směrem k němu. A při „oblevě“ fouká opačným směrem.
Píši to mj. na vysvětlenou, proč jižní polokoule není právě oblíbenou destinací roverů atd.
Zajímavá otázka je, jak asi mohlo vypadat počasí na Marsu v době, kdy měl vodu a hustší atmosféru. Jenže, ono to závisí na sklonu osy, a ten se mění. Teoreticky mohl být někdy i 90°! To si pak představte polární noc na celé polokouli, na noční straně by zmrznul oceán možná až na dno a asi i veškerý CO2 na planetě. Zůstala by snad jen špetka dusíku, skoro vakuum.
severní polokoule má taky nižší výšku (víc atmosféry), než jižní „hornatá“ … nebo to chápu špatně?
David R. napsal: „Píši to mj. na vysvětlenou, proč jižní polokoule není právě oblíbenou destinací roverů atd.“
Pokud vím, tak všechny rovery přistáli blízko rovníku.
Jinak dobře, že zmiňujete vliv vzdálenosti Marsu od Slunce v průběhu jeho roku. Při představě ročních období na Marsu lidé zapomínají na to, že Mars mění vzdálenost od Slunce o 43 mil.km, takže se to hodně projeví na marsovském počasí. Země mění vzdálenost od Slunce jen o 5 mil.km, což způsobuje jen změny, kterých si lidé prakticky nevšimnou.
pro kuban: Ano, severní polokoule Marsu je převážně nížina, oproti jižní polokouli.