一旦NASA的恒心漫游者于2021年2月18日降落，火星將獲得新的氣象報(bào)告。當(dāng)它向Jezero Crater搜尋古代微生物的跡象時(shí)，Perseverence將收集第一批行星樣本，以供人類返回地球。未來(lái)的任務(wù)。但流浪者還將提供關(guān)鍵的大氣數(shù)據(jù)，這將有助于使前往“紅色星球”的未來(lái)宇航員能夠在一個(gè)沒(méi)有透氣氧氣，冰凍溫度，行星塵暴和強(qiáng)烈太陽(yáng)輻射的世界中生存。

氣象數(shù)據(jù)背后的儀器稱為MEDA，是火星環(huán)境動(dòng)力學(xué)分析儀的縮寫(xiě)。其目標(biāo)的一部分是收集基本信息：溫度，風(fēng)速和方向，壓力和相對(duì)濕度。毅力降落地點(diǎn)的溫度模型范圍從晚上的平均華氏126度(華氏88攝氏度)到下午的華氏9度(華氏23攝氏度)左右。

MEDA首席研究員何塞·安東尼奧·羅德里格斯·曼弗雷迪(Jose Antonio Rodriguez-Manfredi)是NASA好奇號(hào)火星探測(cè)器和InSight著陸器上的氣象儀器，將在“另一個(gè)星球上創(chuàng)建第一個(gè)氣象網(wǎng)絡(luò)”。 Tecnica Aeroespacial在西班牙馬德里。

但是，MEDA及其前身之間的主要區(qū)別在于，它還將測(cè)量火星大氣層中塵埃顆粒的數(shù)量，形狀和大小。塵埃是火星上任何地面任務(wù)的重要考慮因素。它覆蓋了一切，包括航天器和它們可能擁有的任何太陽(yáng)能電池板。它還會(huì)驅(qū)動(dòng)表面和大氣中的化學(xué)過(guò)程，并影響溫度和天氣。毅力團(tuán)隊(duì)希望了解更多有關(guān)這些互動(dòng)的信息。這樣做也將有助于團(tuán)隊(duì)規(guī)劃Ingenuity Mars直升機(jī)的運(yùn)營(yíng)。

羅德里格斯·曼弗雷迪說(shuō)：“了解火星塵埃對(duì)于這一任務(wù)非常重要。” “那些細(xì)小的塵埃顆粒從表面升起并覆蓋了整個(gè)星球。我們不知道火星的風(fēng)和溫度的變化如何引起那些全球性的沙塵暴，但這對(duì)于將來(lái)的任務(wù)將是重要的信息。”

盡管這些風(fēng)暴不會(huì)像您在電影中看到的那樣吹拂(火星的氣氛太稀薄了)，但它們卻可以形成一層厚厚的塵土。經(jīng)過(guò)近15年的運(yùn)營(yíng)，2018年夏天的一場(chǎng)全球沙塵暴結(jié)束了NASA經(jīng)驗(yàn)最豐富的漫游者太陽(yáng)能機(jī)遇號(hào)的任務(wù)。

即使在平靜的日子里，火星上的塵埃也無(wú)處不在且具有侵入性。

MEDA將能夠測(cè)量晝間塵埃循環(huán)的細(xì)節(jié)：“我們知道中午時(shí)分，大氣層實(shí)際上會(huì)攪動(dòng)塵埃。然后，在夜間，當(dāng)溫度下降時(shí)，大氣層會(huì)穩(wěn)定下來(lái)，塵埃較少，” Manuel de說(shuō)MEDA的副首席研究員la Torre Juarez是位于美國(guó)南加州的NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的研究員。“我們想知道更多，因?yàn)殡S著我們對(duì)火星的任務(wù)越來(lái)越大，對(duì)塵埃的考慮也可能變得更加相關(guān)。”

阿波羅(Apollo)宇航員發(fā)現(xiàn)，月塵是一種普遍的麻煩，會(huì)進(jìn)入頭盔環(huán)，粘在宇航服上并影響宇航服的冷卻系統(tǒng)。月球上的阿波羅任務(wù)只持續(xù)了幾天。人類對(duì)火星的任務(wù)可能會(huì)更長(zhǎng)，因此有關(guān)每日塵埃循環(huán)的新數(shù)據(jù)將使任務(wù)計(jì)劃人員以及航天器和太空服設(shè)計(jì)人員受益。

陰冷多云，有很多輻射

空氣中的塵埃甚至?xí)绊戅Z炸火星表面的太陽(yáng)輻射量。在地球上，我們的大氣層以及我們星球的磁場(chǎng)使我們免受輻射。但是火星上沒(méi)有全球磁場(chǎng)，它的大氣層僅是地球密度的1%。因此，灰塵和輻射的測(cè)量是相輔相成的，特別是對(duì)于太空服設(shè)計(jì)而言。

羅德里格斯·曼弗雷迪(Rodriguez-Manfredi)說(shuō)：“輻射可能是宇航員最極端的條件。” 保護(hù)宇航員免受輻射的防護(hù)服至關(guān)重要。”

為此，MEDA的SkyCam將拍攝并拍攝天空和云彩的視頻，同時(shí)監(jiān)視各種波長(zhǎng)的天空亮度，以幫助我們更好地了解火星的輻射環(huán)境。

羅德里格斯·曼弗雷迪(Rodriguez-Manfredi)說(shuō)：“我們將擁有自己的攝像頭來(lái)監(jiān)視那些云層和不透明度以及大氣中可能改變太陽(yáng)輻射強(qiáng)度的灰塵或其他氣溶膠的數(shù)量。” “我們將能夠看到大氣中的灰塵量每小時(shí)變化一次。”

NASA的恒心火星探測(cè)器的桅桿上彈出兩個(gè)風(fēng)傳感器之一。這些傳感器是Perseverance氣象儀器MEDA的一部分。圖片來(lái)源：NASA / JPL-Caltech

這些信息也將有助于恒心公司尋找前世。與地球上一樣，如果生命存在于火星上，那很可能是基于有機(jī)分子的。太陽(yáng)輻射可以改變巖石中過(guò)去的痕跡，而MEDA的數(shù)據(jù)將幫助科學(xué)家了解這些變化。

清除空氣

(MOXIE)。MOXIE將展示一種技術(shù)，未來(lái)的探險(xiǎn)家可能會(huì)使用該技術(shù)產(chǎn)生氧氣，以用于火箭推進(jìn)劑和呼吸。為了使MOXIE這樣的設(shè)備取得成功，任務(wù)計(jì)劃人員將需要更多有關(guān)其面臨的挑戰(zhàn)的信息。“他們正在得到一個(gè)干凈的氣氛嗎?” 德拉托雷·華雷斯說(shuō)。“它們會(huì)變成塵土飛揚(yáng)的氣氛嗎?這些灰塵會(huì)最終填滿空氣過(guò)濾器嗎?他們可能會(huì)確定一天中最好運(yùn)行MOXIE的時(shí)間，而不是最好不運(yùn)行它的時(shí)間。 ”

為了進(jìn)行測(cè)量，無(wú)論毅力是游蕩還是小睡，MEDA都會(huì)在每小時(shí)，每天和每個(gè)晚上喚醒自己。這將產(chǎn)生幾乎恒定的信息流，以幫助填補(bǔ)我們對(duì)火星大氣層知識(shí)的空白。

有關(guān)任務(wù)的更多信息

恒心計(jì)劃在火星上飛行的一項(xiàng)關(guān)鍵科學(xué)目標(biāo)是天體生物學(xué)，包括尋找古代微生物生命的跡象。流浪者將表征地球的地質(zhì)和過(guò)去的氣候，為人類探索紅色星球鋪平道路，并且是收集和儲(chǔ)存火星巖石和重石塊(破碎的巖石和塵土)的第一個(gè)任務(wù)。

NASA目前正在與歐洲航天局合作考慮進(jìn)行后續(xù)飛行任務(wù)，這些飛行任務(wù)將把航天器送往火星，以從地表收集這些緩存的樣本，然后將其返回地球進(jìn)行深入分析。

2020年的火星飛行任務(wù)是更大計(jì)劃的一部分，該計(jì)劃包括對(duì)月球的飛行，以此為人類探索紅色星球做準(zhǔn)備。到2024年，美國(guó)航天局將負(fù)責(zé)將宇航員送回月球，到2028年，美國(guó)宇航局將通過(guò)NASA的Artemis月球探測(cè)計(jì)劃在月球及其周?chē)⒊志玫娜祟惔嬖凇?/p>