Esta es la segunda selfie completa de InSight de la NASA en Marte. Desde que tomó su primer selfie, el módulo de aterrizaje ha retirado su sonda de calor y sismómetro de su plataforma, colocándolos en la superficie marciana; una fina capa de polvo ahora también cubre la nave espacial. Agrandar y explicación. Crédito: NASA / JPL-Caltech.
Los mismos vientos que cubren de polvo a Marte también pueden limpiar ese polvo. Las tormentas de polvo catastróficas tienen el potencial de terminar una misión, como ocurrió con el rover Opportunity de la NASA. Pero mucho más a menudo, los vientos despejaron de polvo los paneles solares del rover y le dieron un impulso de energía. Esas limpiezas de polvo permitieron a Opportunity y su hermano, el rover Spirit, sobrevivir por años, más allá de sus 90 días de vida por diseño.
Los limpiadores de polvo también beneficiarán al habitante más nuevo de Marte, el aterrizador InSight. Debido a los sensores meteorológicos de la nave espacial, cada despeje de polvo también puede proporcionar datos científicos importantes sobre estos eventos, y la misión ya puede vislumbrar eso.
El 1 de febrero, el 65 ° día marciano, o sol, de la misión, InSight detectó un vórtice de viento (también conocido como “demonio de polvo” si acumula polvo y se hace visible); las cámaras de InSight no detectaron el vórtice en este caso. Al mismo tiempo, los dos paneles solares grandes del módulo de aterrizaje experimentaron variaciones muy pequeñas en la potencia, aproximadamente el 0.7% en un panel y el 2.7% en el otro, lo que sugiere que se levantó una pequeña cantidad de polvo.
Insight antes y después de una tormenta de polvo. Ver la imagen y el título de la
imagen de la izquierda y la imagen de la derecha .
Crédito: NASA / JPL-Caltech.
Esos son susurros comparados con las limpiezas observadas por los rovers Spirit y Opportunity, donde las ráfagas de viento que limpiaron el polvo ocasionalmente, aumentaron la potencia hasta en un 10% y dejaron los paneles solares visiblemente más limpios. Pero el evento reciente les ha dado a los científicos sus primeras mediciones del viento y del polvo, interactuando “en vivo” en la superficie marciana; ninguno de los rovers con energía solar de la NASA ha incluido sensores meteorológicos que registrasen muchos datos durante todo el día . Con el tiempo, los datos de las limpiezas de polvo podrían proporcionar información para el diseño de las misiones con energía solar, así como la investigación sobre cómo el viento esculpe el paisaje.
Desde su posición elevada en lo alto de una cresta, el Rover Opportunity del Mars Exploration Rover de la NASA, registró esta imagen de un diablo de polvo marciano retorciéndose a través del valle. Agrandar imagen y más información. Crédito: NASA /JPL.
“No hubo una diferencia significativa en nuestra potencia eléctrica, pero este primer evento es una ciencia fascinante”, dijo el miembro del equipo científico de InSight Ralph Lorenz del Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins en Laurel, Maryland. “Nos da un punto de partida para entender cómo el viento impulsa los cambios en la superficie. Todavía no sabemos cuánto viento se necesita para levantar el polvo en Marte”.
Los intrincados patrones de rayas oscuras trazan los caminos de los “demonios de polvo” en las llanuras del norte de Marte. Muchas de estas pistas tienen más de 30 metros (98 pies) de ancho y se extienden más de 4 kilómetros (2.5 millas). Más información.
Crédito: Orbitador de reconocimiento de Marte, HiRISE.
Los ingenieros calculan regularmente un “factor de polvo”, una medida de la cantidad de polvo que cubre los paneles, al analizar la energía solar de InSight. Si bien no vieron ningún cambio en el factor de polvo en el momento que pasaba este diablo de polvo, vieron un claro aumento en la corriente eléctrica, lo que sugiere que levantaron un poco de polvo.
La clave para medir estas limpiezas son los sensores de clima de InSight, conocidos colectivamente como el Paquete de Sensores de Carga Útil Auxiliar o APSS. Durante este primer evento de polvo, APSS observó un aumento constante en la velocidad del viento y una fuerte caída en la presión del aire, la firma de un diablo de polvo que pasa.
La dirección del viento cambió en aproximadamente 180 grados, lo que se esperaría si un diablo de polvo hubiera pasado directamente sobre el módulo de aterrizaje. APSS midió una velocidad máxima de viento de 45 millas por hora (20 metros por segundo). Pero también detectó la mayor caída de presión de aire registrada por una misión en la superficie de Marte: 9 pascales, o el 13% de la presión ambiental. Esa caída de presión sugiere que pudo haber vientos aún más fuertes que fueron demasiado turbulentos para que los sensores los registrasen.
“El viento más rápido que hemos medido directamente de InSight fue de 63 millas por hora (28 metros por segundo), por lo que el vórtice que levantó el polvo de nuestros paneles solares fue uno de los vientos más fuertes que hemos visto”, dijo el científico, participante de InSight, Aymeric Spiga del Laboratorio de Meteorología Dinámica de la Universidad Sorbonne de París. “Sin un vórtice pasa, los vientos suelen estar entre 4-20 millas por hora (2-10 metros por segundo), según la hora del día”.
Este levantamiento de polvo ocurrió a la 1:33 pm hora local de Marte, lo que también es consistente con la detección de un demonio de polvo. Tanto en Marte como en la Tierra, los niveles más altos de polvo y la actividad de los demonios, se ven generalmente entre el mediodía y las 3 pm, cuando la intensidad de la luz solar es más fuerte y el suelo está caliente en comparación con el aire que está sobre él.
Muchos demonios de polvo se forman cada tarde durante la primavera y el verano en el noroeste de Amazonis Planitia.
Imagen de NASA / JPL / Malin Space Science Systems.
InSight aterrizó el 26 de noviembre de 2018 en Elysium Planitia, una región ventosa en el ecuador marciano. El módulo de aterrizaje ya ha detectado muchos demonios de polvo que pasan, y Lorenz dijo que es probable que la nave vea una serie de grandes limpiezas de polvo en el transcurso de su misión principal de dos años.
Cada uno de los paneles solares de InSight del tamaño de una mesa ha acumulado una capa delgada de polvo desde el aterrizaje. Desde entonces, su potencia se ha reducido en un 30%, debido tanto al polvo como a Marte, que se alejan del Sol. Hoy en día, los paneles producen aproximadamente 2,700 vatios-hora por sol, mucha energía para las operaciones diarias, que requieren aproximadamente 1,500 vatios-hora por sol.
Los ingenieros de energía de la misión aún están esperando el tipo de limpieza de polvo que Spirit y Opportunity experimentaron. Pero incluso si no ven una por un tiempo, tienen suficiente potencia.
Los vientos marcianos también son muy activos a escala local. Las columnas de remolinos de viento y polvo conocidas como demonios de polvo ocurren con frecuencia, y sus huellas atraviesan grandes áreas. Los demonios de polvo marcianos son más activos a mediados del verano. Los más grandes pueden alcanzar alturas de 8 kilómetros (5 millas), mucho más altas que los demonios de polvo en la Tierra.
Diagrama cortesía de Malin Space Science Systems.
Fuente: NASA / JPL.
Artículo original: “For InSight, Dust Cleanings Will Yield New Science“.
Material relacionado:
De las misiones en la superficie de Marte, el módulo de aterrizaje Insight es el único equipado con un paquete, el “Subsistema de Carga Útil Auxiliar (APSS)”, un conjunto de sensores meteorológicos en el cubierta del aterrizador que ayuda con la detección de terremotos.
El APSS ayuda a filtrar el ruido en los datos y saber cuándo estamos viendo un terremoto de Marte y cuándo no”. Este es su principal objetivo, pero a su vez está proporcionando un registro continuo del tiempo en Marte, siendo la primera misión en llevar un tal registro, (continuo).
El siguiente artículo revisa el tiempo en Marte y explica el origen de los “demonios de polvo”:
Weather on Mars: Chilly with a chance of ‘dust devils’. Blaine Friedlander Cornell Chronicle. February 19, 2019.
Una pregunta interesante es saber cuántos “demonios de polvo” se producen diariamente en Marte, cuestión que es respondida en el siguiente artículo, que además señala el importante papel del polvo en la atmósfera de Marte, como agente de regulación térmica:
Mars’s surface hosts millions of towering dust devils every day. Leah Crane. New Scientist. Aug. 8, 2017.
¿Porqué se producen en Marte tormentas de polvo locales siendo que tiene una atmósfera muy fina? Un conjunto de respuestas lo brinda Space Exploration Stack Exchange, un sitio de preguntas y respuestas para operadores de naves espaciales, científicos, ingenieros y entusiastas, en el siguiente artículo:
How can Mars have dust storms with such a thin atmosphere?.
Simulación de un “Demonio de Polvo”:
Large-Eddy Simulation of Dust Devils. Institut für Meteorologie und Klimatologie, Leibniz Universität Hannover (LUH).
Puedes tener el informe del tiempo en Marte en las inmediaciones de Insight, en Twitter:
Mars Weather, @MarsWxReport.
Videos:
En un episodio particular en Marte, Insight registró ruidos y vibraciones :
InSight capturó un rumor inquietante y bajo, causado por las vibraciones del viento en Marte. Se estimó que viajaba entre 10 y 15 mph (5 a 7 m / s) de noroeste a sureste, en consonancia con la dirección de las rayas que dejan los “diablos de polvo”, que se han observado desde la órbita.
Estas vibraciones del viento fueron detectadas por dos sensores extremadamente sensibles: un sismómetro sentado en la plataforma del módulo de aterrizaje y un sensor de presión de aire dentro del módulo de aterrizaje. Ambos grabaron el ruido del viento de diferentes maneras.
El sensor de presión de aire, que forma parte de un paquete llamado Subsistema de Sensor de Carga Útil Auxiliar (APSS), que recopila datos meteorológicos, registró estas vibraciones del aire directamente. El sismómetro registró las vibraciones del módulo de aterrizaje causadas por el viento al moverse sobre los paneles solares de la nave, cada uno de los cuales mide 7 pies (2metros).
Este episodio está documentado en el siguiente video:
NASA’s InSight “Hears” Martian Winds. JPLraw. Dec. 2018.
Una situación incómoda:
