Пылевая буря на Марсе достигла планетарных масштабов, затронут даже Curiosity

    image
    Зима Пылевая буря подступила близко к Curiosity, ближе, чем когда-либо

    Несколько дней назад на Хабре публиковалась информация о том, что ровер Opportunity, который работает на Красной планете уже более 15 лет, вошел в режим «спячки». В этом режиме у него работает лишь несколько базовых функций. Время от времени ровер просыпается, проверяет собственное состояние и объем генерируемой энергии, находит все это неудовлетворительным и снова уходит в сон.

    Проблема вызвана не ПО или аппаратным обеспечением ровера. Дело в том, что Opportunity не получает достаточного для нормальной работы объема энергии. Причина этого — мощная пылевая буря на Марсе, которая загрязнила солнечные батареи устройства настолько, что они почти ничего не генерируют. Ну а сейчас эта буря достигла уже планетарного масштаба.

    В настоящее время атмосфера планеты загрязнена мельчайшей взвесью частиц на огромной территории. Пыль настигла даже Curiosity, который находится достаточно далеко от Opportunity, фактически, в другом полушарии. К сожалению, как будет развиваться ситуация с Opportunity, пока неясно — ученые просто не знают, выйдет ли устройство из спячки.

    Что касается Curiosity, то ученые считают, что опасность, которую может представлять пылевая буря для этого ровера, минимальна. Если бы у него были фотоэлементы, то он, как и Opportunity, уже не работал бы. К счастью, ровер приводится в действие не энергией, которая генерируется солнечными батареями, а электричеством, которое вырабатывает РИТЭГ. Это радиоизотопный источник электроэнергии, использующий тепловую энергию, выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразующий её в электроэнергию с помощью термоэлектрогенератора.

    Стоит отметить, что в последний раз Марс охватывал планетарный шторм в 2007 году, причем в то время он не был настолько сильным, как сейчас. Ученые оценивают силу «пылевого шторма» в этом регионе в 8 тау. Opportunity приходится еще хуже — там буря набрала силу в 11 тау. Конечно, все это не имеет ничего общего с бурей, показанной в фильме «Марсианин», где ветры были в состоянии переносить грузы в десятки килограммов, но тем интереснее изучать реальную ситуацию с возмущениями атмосферы Марса.

    За развитием шторма астрономы внимательно следят при помощи Mars Color Imager camera (MARCI), один из функциональных элементов Mars Reconnaissance Orbiter. Кроме того, помогает изучать ситуацию и такой инструмент, как Mast Camera или Mastcam, установленная на ровере. Благодаря им ученые видят, что атмосфера Марса становится все менее прозрачной из-за огромного объема пыли в атмосфере. Специалисты говорят, что буря охватила площадь, превышающую совокупный размер всей Северной Америки и России.

    Планетологи и климатологи изучают механизмы возникновения планетарной пылевой бури, пытаясь выяснить, почему она возникает и оказывается в состоянии охватить всю планету. В дальнейшем это поможет предсказывать появление подобных феноменов — хотя бы для того, чтобы готовить технику к ситуациям такого рода. Пока же ученые из НАСА продолжают наблюдать за развитием ситуации, давая на большинство вопросов не слишком сложный ответ: «У нас пока нет, что сказать по этому поводу».

    Бури на Марсе — обычное явление. Но эти обычные штормы весьма невелики в объеме и затухают уже через несколько часов после своего появления. Чаще всего пылевые бури возникают весной и летом, когда атмосфера становится теплее. В это время замерзший углекислый газ на полюсах планеты испаряется и увеличивает плотность марсианской атмосферы и ее давление. Соответственно, пылевым частичкам уже не так сложно задержаться в воздухе планеты, как в холодные периоды. В некоторых случаях пыль перемещается на многие десятки километров от места, где она поднялась в воздух.

    На Земле, как известно, бывают и пылевые, и песчаные бури. Но планетарного масштаба они достигнуть не могут в силу ряда причин. Земля — планета, где попросту невозможно бесконтрольное расширение из-за очень разных метеорологических условий в разных регионах. Горы, леса, водоемы — все это препятствует распространению штормов или бурь по всей планете.
    Поделиться публикацией
    Комментарии 40
      0
      Работать марсоход может и без энергии, которая генерируется солнечными батареями, неспособными функционировать без солнечного света.


      А у кьюриосити разве есть солнечные панели? Или я пропустил, когда их поставили…
        +3
        Википедия гласит что там установлен РИТЭГ…
        Видимо солнечные батареи уже марсиане установили...))))
        +1
        Посмотрел в хорошем разрешении фотографию аппарата- не увидел я там солнечных батарей…
          +3
          Вообще говоря, пылевая буря косвенно влияет и на эффективность работы РИТЭГ, ведь ему требуется внешнее охлаждение. И пыль таковому явно не способствует (за примером влияния пыли на охлаждение далеко ходить не надо, достаточно открыть любой 'пожилой' системник ПК. Было бы любопытно здесь в комментариях услышать мнение экспертов, насколько снизится КПД радиоизотопника. Полагаю, не настолько критично, чтобы сильно урезать функциональность. И наверняка есть какие-то штатные механизмы самоочистки радиаторов.
            +2
            Ребра радиатора там под наклоном, так что много пыли на них не осядет.
              +5

              "ведь ему требуется внешнее охлаждение. И пыль таковому явно не способствует"
              Зато усиленный воздушный поток — способствует.

              –2
              Надо вместо солнечных батарей отправлять хомячка крутить колесо с запасом еды, воды и воздуха.
                +3

                Почему то вспомнил:


                Участник первой лунной экспедиции Базз Олдрин, отличавшийся отменным чувством юмора, как-то в интервью пояснил, почему в США первым в космос отправили именно Шепарда: «Вообще хотели послать обезьяну, но в НАСА пришла куча писем в защиту прав животных, а в защиту Шепарда не пришло ни одного письма. Вот он и полетел».


                Скорее человека пошлют, чем животное :)

                +2

                Вопрос к знающим: правильно ли я понимаю, что даже самые большие марсианские пылевые бури сравнимы со слабым ветром на Земле, в виду столь сильно разреженной атмосферы? Или, скажем, окажись я посреди такой бури — мало бы мне не показалось? С чем сравнить?

                  +6
                  Я на Марсе пока не бывал во время пылевой бури. Но вот попытаюсь прикинуть исходя из школьной физики и справочных данных. Плотность атмосферы Марса у поверхности 0.020 kg/m3 (или 20 грамм на кубометр). Скорость ветра в пылевых марсианских бурях 10-40 m/s и до 100 m/s. Берем такую обычную марсианскую бурю без закидонов со скоростью ветра в 40 m/s (на Земле это бешенный ураган со сокростью 144 км/час). Представим что у нас в руках фанерный лист площадью 1 м2. Лист направлен перепендикулярно буре и полностью тормозит набегающий газ. Обычно не так, но у нас для прикидки так. Расчет ведем для 1й секунды. Имеем: масса 0.020 kg/m3 * 1 s * 40 м/s = 0.8 kg. Изменение скорости 40 m/s за одну секунду. Это дает ускорение 40 m/c2. 2й закон Ньютона F=ma дает силу на нашей фанерке во время бури на Марсе 32 ньютона. Или где-то 3 kg (силы). Вы выстоите без проблем даже во время самой жестокой марсианской бури с закидонами и даже держа фанерку площадью 1 m2 перепендикулярно ветру.
                    0
                    Не может быть, в «Марсиане» Мэтта Деймона ветром кидало очень сильно.
                    Хотя в комментах Энди Уир (надеюсь, верно перевел) говорил, что это для затравки сюжета было
                      +2
                      В книге Уотни во время похода к взлётному кораблю таки попадает в настоящую марсианскую пылевую бурю. В фильме этот момент опустили, а мне кажется автор специально так сделал что-бы «отмыться» от нереалистичной бури в начале.
                        0
                        Помню, пытался зарегистрировать почту в гугле pirate ninja, не удалось))
                        0
                        А в «Гравитации» на ранцевом двигателе перелетают с орбиты на орбиту :) Да и в «Марсианене» Уотни нехило так летает на струйке воздуха из дырки в перчатке скафандра :) А еще там космический корабль с огромными пустыми обитаемыми помещениями. Это Голливуд :)
                          +1
                          По книге ему так и не дали этого сделать, вроде как вектор непредсказуем.
                            0
                            Да и тяга оставляет желать лучшего :)
                            0
                            Упс… В «МарсианИне», конечно же…
                              +1
                              Вообще-то, любое ускорение на орбите будет ее менять, так что можно и на ранцевом двигателе перелетать с одной на другую, вопрос тут только в запасе delta-v для попадания на нужную и точности выполнения маневров.
                                0
                                Да это понятно, что любое ускорение меняет орбиту. Но в реальной жизни с данными «наша цель вон в той стороне» и запасом ускорения в районе 30-50 м/с (это если не считать сколько было потрачено на его бесцельные полетушки вокруг шатла) перелет с одной орбитальной станции на другую выглядит чуть более фантастическим, чем взлет и выход на орбиту Муны (или Минмуса, не помню точно) на ранце в KSP :)
                              0
                              Не может быть, в «Марсиане» Мэтта Деймона ветром кидало очень сильно.

                              Я все еще на техническом ресурсе?
                              Лютый бред, после которого я не стал смотреть этого вашего «Марсианина» дальше, приводится, как возражение расчету, пусть и прикидочному.
                              +1

                              Поправьте, если ошибаюсь, но мне не нравится размерность в kg, полученная в этом выражении:
                              0.020 kg/m3 • 1 s • 40 м/s = 0.8 kg
                              У меня получается kg/m2

                                +1
                                Точно. Вы правы. Забыл в выражении про фанерку. Правильно так: 0.020 kg/m3 • 1 s • 40 m/s • 1 m2 = 0.8 kg
                                0
                                Но вот попытаюсь прикинуть исходя из школьной физики и справочных данных.
                                … со скоростью ветра в 40 m/s
                                … где-то 3 kg (силы)

                                Лобовое сопротивление рассчитывается по формуле Cx⋅p⋅V²/2⋅S, где:
                                Cx — коэффициент формы (для фанэры, выставленной строго поперек потока, принимается равным единице);
                                p — плотность среды (0,02 кг/м³);
                                V — скорость потока (у вас 40 мс/с);
                                S — характерная площадь (для листа фанеры площадью 1 м² она и равна 1 м² при перпендикулярном потоку расположении).
                                Таким образом, при скорости ветра 40 м/с получается не 3 кгс, а 16. Обратите внимание, что сопротивление пропорционально квадрату скорости.

                                16 кг довольно заметное усилие, но не такое, чтоб выкорчевывать деревья и уносить домики с Элли, даже при марсианском тяготении. Как известно, ни один марсоход от давления ветра еще не пострадал.
                                  0
                                  Результат этой формулы (Cx⋅p⋅V²/2⋅S) не кгс, а ньютоны. Таким образом при скорости ветра 40 м/с получается 16 Н, а не 16 кгс, или 1.63 кгс. Cx безразмерный. kg/m3 * (m2/s2) * m2 = kg * ( m/s2). Это и есть ньютоны. Вот она сила школьной физики. А 1.63 кгс по более продвинутой формуле (Cx⋅p⋅V²/2⋅S) (вместо 3 кгс по прикидочной) получается потому, что фанерка не останавливает весь поток. Я же для простоты прикидок сделал предположение, что фанерка останавливает весь поток на свою площадь. Но в любом случае получается, что по Марсу ходить в бурю можно.
                                    0
                                    Точно, ньютоны! Подзабыл маленько с тех пор, когда эти ньютоны/килограммсилы последний раз понадобились лет 40 назад. Спасибо.
                                    Насчет «силы школьной физики»: в ваших рассуждениях где-то закралась ошибка: сила давления пропорционально таки квадрату скорости ветра, а не первой степени.
                                    И таки фанерка «останавливает весь поток» (чтобы это ни значило) — о чем и говорит коэффициент формы, равный единице для плоских тел.
                                      0
                                      Насчет «силы школьной физики»: в ваших рассуждениях где-то закралась ошибка: сила давления пропорционально таки квадрату скорости ветра, а не первой степени.
                                      Школьная физика говорит, что надо всегда получать полную формулу. Мне казалось, что будет из рассуждений понятно, что сила давления в моих рассуждениях и пропорциональна как раз квадрату скорости ветра. Видимо не совсем ясно. Тогда сделаю как требует школьная физика. Дано: Время dt=1 s. Скорость V=40 m/s. Плотность p=0.02 kg/m3. Площадь S= 1 m2. Принимаем во внимание, что весь набегающий газ остановаливается фанеркой и не обтекает ее никак. Что лишь отчасти правда. F=ma; m = p*V*S*dt; a=V/dt; F=p*V²*s; F= 32 ньютона или 3.3 кгс.
                                      И таки фанерка «останавливает весь поток» (чтобы это ни значило) — о чем и говорит коэффициент формы, равный единице для плоских тел.
                                      На самом деле это не так. Если найти диаграммы течения воздуха вокруг плоской пластины то видно, что часть набегающего на пластину газа огибает пластину и продолжает движение далее. Именно поэтому и появляется разница в результатах по точной и прикидочной формуле. Кстати, есть Сх и больше еденицы. Если продолжить ваши рассуждениям про еденичный коэффициент (при котором останавливается весь набегающий газ) получается, что Сх > 1 газ отскакивает назад и больше не встречается с пластиной.
                                        0
                                        Школьная физика говорит, что надо всегда получать полную формулу.

                                        А… Ну, успехов Вам, не буду мешать. :)
                              +3
                              «Специалисты говорят, что буря охватила площадь, превышающую совокупный размер всей Северной Америки и России». Какие любопытные единицы измерения у специалистов… или это перевёл в свои единицы измерения журналист? :)
                                +6
                                Другими словами, размером с двадцать семь Техасов!
                                  +2

                                  В приличном обществе большие площади принято измерять во Франциях.

                                    0
                                    Нет, исключительно в Техассах. Вот вы слышали, чтобы астероид измеряли во Франциях? И я не слышал. В крайнем случае в Эверестах, но точн оне во Франциях.
                                      +1
                                      Вы, видимо, очень молоды, и не опознали бородатый сарказм.
                                        0
                                        Видимо. Не примомню ни одного фильма с Франциями.(
                                        А вот Техас и Эверест в каждом втором фильме.
                                          +1
                                          Это авторитетный источник информации, особенно учитывая качество переводов. Сражен. Посрамлен. А измерение больших территорий Эверестами просто заставило краснеть.
                                0
                                Что-то просыпается на Марсе после сна в миллион лет…
                                  0

                                  А потом это "что-то" будет летать по Марсу в поисках протоплазмы…
                                  Нет, спасибо.

                                    +1

                                    Маск ради спасения человечества уже готовится везти дары в жертву

                                      0

                                      Или подкормить?

                                      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
                                    0
                                    fivehouse:… Вы выстоите без проблем даже во время самой жестокой марсианской бури с закидонами и даже держа фанерку площадью 1 m2 перепендикулярно ветру.

                                    Кто-то в курсе, что параметры атмосферы Марса могли измениться после прохождения кометы вблизи Марса: Одно из самых ожидаемых событий это пролет кометы C/2013 A1 Siding Spring (открытая австралийским астрономом Робертом Макнотом) вблизи Марса в октябре 2014 года. Зонд NASA MAVEN, который займется изучением текущего состояния и эволюции атмосферы Марса, в частности, потерей планетой своей атмосферы- (так предполагали учёные NASA).

                                    Полная версия: spacegid.com/kometa-siding-spring-i-mars.html#ixzz5JVFMEcPB

                                    Но на самом деле после прохождения кометы астрономы зафиксировали появления облаков в атмосфере Марса, что свидетельствует об обратном явлении: не потери планетой своей атмосферы, а наоборот обогащение атмосферы Марса кометным веществом.
                                    MAVEN также смог напрямую наблюдать частицы кометной пыли и выяснить их состав. Масс-спектрометр аппарата выявил присутствие в образцах ионы различных металлов, в том числе натрия, магния и железа. Стоит отметить, что это первое прямое измерение состава пыли кометы из облака Оорта.

                                    Приборы итальянско-американского зонда Mars Express зарегистрировали повышение плотности электронов после прохода космического тела на более низкой высоте, чем обычно. Это свидетельствует о сгорании частиц пыли в атмосфере.

                                    Наконец, радар аппарата Mars Reconnaissance Orbiter получил данные, согласно которым плотность электронов в атмосфере Марса во время прохода кометы повысилась в 5-10 раз.
                                    rusplt.ru/world/mars-atakovan-14191.html

                                    Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                    Самое читаемое