В течение первых нескольких сотен дней пребывания в кратере Джезеро марсоход НАСА «Настойчивость» стал свидетелем самой интенсивной активности пыли, которую когда-либо наблюдала миссия, отправленная на поверхность Красной планеты. Мало того, что марсоход обнаружил сотни несущих пыль вихрей, называемых пылевыми дьяволами, Perseverance снял первое в истории видео, на котором порывы ветра поднимают массивное марсианское пылевое облако.

В статье, недавно опубликованной в журнале Science Advances, описывается множество погодных явлений, наблюдавшихся в первые 216 марсианских дней, или солов. Новые результаты позволяют ученым лучше понять пылевые процессы на Марсе и внести свой вклад в совокупность знаний, которые однажды помогут им предсказать пыльные бури, которыми славится Марс и которые представляют угрозу для будущих роботов и людей-исследователей.

«Каждый раз, когда мы приземляемся в новом месте на Марсе, это возможность лучше понять погоду на планете», — сказала ведущий автор статьи Клэр Ньюман из исследовательской компании Aeolis Research, специализирующейся на планетарных атмосферах. Она добавила, что на пути может быть более захватывающая погода: «В январе у нас была региональная пыльная буря прямо над нами, но мы все еще находимся в середине сезона пыли, поэтому мы, скорее всего, увидим больше пыльных бурь.»

Настойчивость проводила эти наблюдения в основном с помощью камер марсохода и набора датчиков, принадлежащих Анализатору динамики окружающей среды Марса (MEDA), научному инструменту, созданному испанским Центром астробиологии в сотрудничестве с Финским метеорологическим институтом и Лабораторией реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии. MEDA включает в себя датчики ветра, датчики освещенности, которые могут обнаруживать вихри, когда они рассеивают солнечный свет вокруг вездехода, и обращенную к небу камеру для захвата изображений пыли и облаков.

«Кратер Джезеро может быть одним из самых активных источников пыли на планете», — сказал Мануэль де ла Торре Хуарес, заместитель главного исследователя MEDA в JPL. «Все новое, что мы узнаем о пыли, будет полезно для будущих миссий».

Частые вихри

Авторы исследования обнаружили, что по крайней мере четыре вихря проходят мимо Perseverance в типичный марсианский день и что более одного в час проходит в пиковый часовой период сразу после полудня.

Камеры марсохода также зафиксировали три случая, когда порывы ветра поднимали большие облака пыли, что ученые называют «порывами». Самый большой из них создал массивное облако, покрывающее 1,5 квадратных мили (4 квадратных километра). В документе подсчитано, что эти порывы ветра вместе могут поднимать столько же или даже больше пыли, сколько и вихри, которые намного превосходят их по численности.

«Мы думаем, что эти порывы ветра случаются нечасто, но они могут быть причиной значительной доли фоновой пыли, которая все время витает в марсианской атмосфере», — сказал Ньюман.

Почему Джезеро отличается?

В то время как ветер и пыль распространены по всему Марсу, то, что обнаруживают исследователи, похоже, выделяет Джезеро среди других. Эта повышенная активность может быть связана с тем, что кратер находится рядом с тем, что Ньюман описывает как «след пыльной бури», который проходит с севера на юг по всей планете, часто поднимая пыль во время сезона пыльных бурь.

Ньюман добавил, что большая активность в Джезеро может быть связана с такими факторами, как шероховатость его поверхности, из-за которой ветру легче поднимать пыль. Это может быть одним из объяснений того, почему посадочный модуль НАСА InSight — на равнине Элизиум, примерно в 2145 милях (3452 километра) от кратера Джезеро — все еще ждет вихря, который очистит его запыленные солнечные панели, в то время как Perseverance уже измерила удаление пыли с близлежащей поверхности. несколькими попутными вихрями.

«Настойчивость работает на атомной энергии, но если бы вместо этого у нас были солнечные батареи, нам, вероятно, не пришлось бы беспокоиться о скоплении пыли», — сказал Ньюман. «Как правило, в кратере Джезеро поднимается больше пыли, хотя средняя скорость ветра там ниже, а пиковая скорость ветра и активность вихрей сравнимы с равниной Элизиум».

На самом деле, подъем пыли Jezero оказался более интенсивным, чем хотелось бы команде: песок, принесенный вихрем, повредил два датчика ветра MEDA. Команда подозревает, что песчинки повредили тонкую проводку датчиков ветра, торчащую из мачты Perseverance. Эти датчики особенно уязвимы, потому что они должны оставаться открытыми для ветра, чтобы правильно измерять его. Песчинки, унесенные ветром и, вероятно, принесенные вихрями, также повредили один из датчиков ветра марсохода Curiosity (другой датчик ветра Curiosity был поврежден обломками, поднятыми во время его приземления в кратере Гейла).

Помня о повреждении Curiosity, команда Perseverance нанесла дополнительное защитное покрытие на провода MEDA. Тем не менее, погода Джезеро все же взяла над ними верх. Де ла Торре Хуарес сказал, что команда тестирует изменения программного обеспечения, которые должны позволить датчикам ветра продолжать работать.

«Мы собрали много замечательных научных данных», — сказал де ла Торре Хуарес. «По иронии судьбы датчики ветра серьезно пострадали, потому что мы получили то, что хотели измерить».