Primul zbor întârziat din cauza vremii nefavorabile din altă lume

zborul 19 pentru NASAEste programat să fie creat cel târziu duminică, 23 ianuarie 2022.

Atmosfera Marte Mult mai puțin dens decât cel al Pământului; Cu toate acestea, clima lui Marte are multe asemănări cu Pământul: anotimpuri, vânturi în schimbare, nori de gheață și furtuni de praf, printre altele. Prognoza evenimentelor meteorologice, ca și pentru Pământ, este întotdeauna un efort incert. În timp ce ne pregătim pentru Zborul 19, am descoperit că vremea neașteptată din Marte ar putea duce la un scenariu familiar și nefericit aici pe Pământ: un zbor întârziat. Din fericire, Ingenuity nu transportă niciun pasager, iar toate bagajele sale sunt „carate”, așa că rezultatul nu este altceva decât așteptarea vremii mai bune.

Cu 18 zboruri finalizate până acum, prognozele meteo sunt acum o parte integrantă a planificării zborurilor pe Marte. De la primul zbor din 19 aprilie 2021, craterul Jezero a avansat prin primăvară și vară. În prezent ne apropiem de sfârșitul verii și începutul de toamnă, care începe pe 24 februarie. Și pe măsură ce anotimpurile se schimbă, apar noi provocări, inclusiv o densitate mai mică a aerului, care a necesitat ajustări la modul în care zburăm.

În calitate de meteorologi, misiunea noastră este să oferim o evaluare a condițiilor meteo actuale în raport cu cerințele aviației. Care sunt aceste cerințe pentru un zbor acceptabil și sigur? Condițiile favorabile depind de două proprietăți principale: densitatea aerului și viteza vântului. Deși nu avem avantajul unui număr mare de stații meteo sau sateliți care orbitează vremea pe Marte, așa cum o fac pe Pământ, avem la dispoziție o serie de instrumente pentru a determina dacă condițiile sunt acceptabile pentru zbor. Cea mai utilă resursă de prognoză este Analist în dinamica mediului marțian (MEDA) – O stație meteo care operează pe roverul Perseverance. Cu acest set puternic de instrumente, putem calcula densitatea aerului, putem măsura vânturile de-a lungul zilei și putem urmări modificările acestora în funcție de sezon, în timp ce ne pregătim pentru călătoriile viitoare. Nici nu suntem lipsiți de ajutor din partea activelor orbitale – Mars Color Imager (MARCI) și Mars Climate Sounder (MCS) de la bordul Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) oferă actualizări zilnice cu privire la starea atmosferei – utile pentru înțelegerea activității din afara Craterul Jezero care poate afecta vremea în viitor.

Pe măsură ce Marte trece în toamnă, ne așteptăm la o creștere a cantității de praf din atmosferă la nivel global; Nivelurile vor rămâne ridicate în timpul sezonului de iarnă (această perioadă a anului este denumită „sezonul de praf”). Praful joacă un rol major în clima lui Marte, iar caracterizarea lui este deosebit de importantă pentru originile de suprafață alimentate cu energie solară, cum ar fi Creativitatea. Praful atmosferic va reduce cantitatea de lumină solară care ajunge la panourile solare ale Ingenuity, care încarcă bateriile necesare zborului. Mai mult decât atât, praful din atmosferă este încălzit de lumina soarelui și încălzește atmosfera înconjurătoare, reducând aerul deja cu densitate redusă în care trebuie să zboare creativitatea. Membrii echipei de operațiuni discută în mod activ despre sezonul de praf care urmează și cum să reacționeze la impactul acestui mediu în schimbare.

O furtună regională puternică de praf a apărut în prima zi a noului an, cuprinzând craterul Jezero exact când am identificat zborul 19. Existența acestei furtuni a venit foarte devreme – chiar înainte de începerea tradițională a sezonului de praf! De fapt, nu am văzut niciodată o furtună atât de puternică ca Marte în urmă cu un an. Primele semne ale unei furtuni de praf care se apropie au fost observate de Perseverance, care a observat creșterea ridicării prafului în craterul Jezero. pe orbita, MRO Am făcut imagini cu această furtună de praf regională în creștere, care a arătat semne de expansiune din emisfera sudică în emisfera nordică – probabil către craterul Jezero. Echipa noastră de prognoză meteo a trebuit să ia decizia de a continua călătoria sau nu. Datele pe care le analizăm din MEDA și activele orbitale pot fi amânate de la câteva ore la câteva zile, așa că a trebuit să facem predicții pentru zborul 19 în câteva zile în viitor. Era clar că era o mare incertitudine la orizont. Echipa meteorologică a recomandat amânarea zborului 19, care a fost în cele din urmă adoptat de echipa de creativitate (Zborul 19 a fost programat inițial pentru 5 ianuarie 2022 sau Misiunea Persevere 313).

Bazele creativității s-au dovedit a fi decizia corectă. În zilele care au urmat întârzierii zborului, furtuna de praf s-a deplasat peste craterul Jezero și am putut să-i vedem clar efectele atât în ​​datele MEDA, cât și de pe orbită (Fig. 1). Cea mai notabilă a fost scăderea bruscă a densității aerului – cu aproximativ 7% mai puțină deformare decât a fost observată înainte de furtuna de praf. Această scădere semnificativă ar fi plasat densitatea sub pragul pentru zbor în siguranță și ar fi transmis pericole nejustificate navei spațiale. De asemenea, am observat efectul prafului asupra cantității de lumină solară absorbită de rețeaua solară Ingenuity, care a scăzut cu mult sub nivelurile normale de „cer senin”, cu aproximativ 18%.

Furtuna de praf s-a risipit, iar acum, se pare că vom zbura cu creativitate cel târziu duminică, 23 ianuarie. Furtuna de praf și impactul acesteia asupra planificării reprezintă o experiență de învățare importantă pentru întreaga echipă. Evenimentele viitoare sunt așteptate mai târziu în sezonul prăfuit și este probabil să se dezvolte în furtuni la scară globală, cum ar fi cele mai recent observate în 2018, 2007 și 2001. Vom rămâne perseverenți în eforturile noastre de a zbura creativitatea în siguranță în viitorul apropiat.

Scris de Jonathan Pabst și Michael Mishna (Echipa Ingenuity pentru Meteo/Mediul, NASA-Laboratorul de propulsie cu reacție).