Başka bir dünyada sert hava koşulları nedeniyle ilk uçuş gecikmesi

Toz Fırtınası ve Jezero Çukuru: 9 Ocak 2022’de NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı üzerindeki Mars Renkli Görüntüleyici cihazından alınan görüntüler, Ingenuity Mars Helikopterinin (beyaz daire) konumunu gizleyen bölgesel bir toz fırtınasını gösteren bu görüntüyü oluşturmak için toplandı. Kaynak: NASA / JPL-Caltech / MSSS

uçuş 19 için NASA23 Ocak 2022 Pazar gününe kadar oluşturulması planlanmaktadır.

Atmosfer Mars Dünya’nınkinden çok daha az yoğun; Bununla birlikte, Mars’ın iklimi Dünya ile birçok benzerliği paylaşıyor: diğerlerinin yanı sıra mevsimler, değişen rüzgarlar, buzlu bulutlar ve toz fırtınaları. Hava olaylarını tahmin etmek, Dünya için olduğu gibi, her zaman belirsiz bir çabadır. Uçuş 19’a hazırlanırken, beklenmedik Mars havasının Dünya’da tanıdık ve talihsiz bir senaryoya yol açabileceğini keşfettik: gecikmeli bir uçuş. Neyse ki, Ingenuity yolcu taşımıyor ve tüm bagajları “taşınıyor”, yani sonuç daha iyi havayı beklemekten başka bir şey değil.

Şimdiye kadar tamamlanan 18 uçuşla, hava durumu tahminleri artık Mars uçuş planlamasının ayrılmaz bir parçası. 19 Nisan 2021’deki ilk uçuştan bu yana, Jezero Krateri ilkbahar ve yaz boyunca ilerledi. Şu anda yaz sonu ve 24 Şubat’ta başlayan sonbaharın başlangıcına yaklaşıyoruz. Mevsimler değiştikçe, uçma şeklimizde ayarlamalar gerektiren daha düşük hava yoğunluğu da dahil olmak üzere yeni zorluklar ortaya çıkıyor.

Hava tahmincileri olarak görevimiz, havacılık gereksinimlerine karşı mevcut hava koşullarının bir değerlendirmesini sağlamaktır. Kabul edilebilir ve güvenli uçuş için bu gereksinimler nelerdir? Uygun koşullar iki ana özelliğe bağlıdır: hava yoğunluğu ve rüzgar hızı. Mars’ta Dünya’da olduğu gibi hava durumu yörüngesinde dönen çok sayıda meteoroloji istasyonu veya uydu avantajına sahip olmasak da, koşulların uçuş için kabul edilebilir olup olmadığını belirlemek için emrimizde birkaç araç var. En kullanışlı tahmin kaynağı, Mars çevre dinamiği analisti (MEDA) – Perseverance gezici üzerinde çalışan bir meteoroloji istasyonu. Bu güçlü araç seti ile hava yoğunluğunu hesaplayabilir, gün boyunca rüzgarları ölçebilir ve gelecekteki gezilere hazırlanırken mevsimdeki değişikliklerini takip edebiliriz. Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) gemisinde bulunan Mars Colour Imager (MARCI) ve Mars Climate Sounder (MCS), atmosferin durumu hakkında günlük güncellemeler sağlar – dışarıdaki etkinliği anlamak için kullanışlıdır. Gelecekteki hava durumunu etkileyebilecek Jezero krateri.

Mars sonbahara girerken, küresel olarak atmosferdeki toz miktarında bir artış bekliyoruz; Seviyeler kış mevsimi boyunca yüksek kalacaktır (yılın bu zamanı ‘toz mevsimi’ olarak anılır). Toz, Mars’ın ikliminde önemli bir rol oynar ve karakterizasyonu, Yaratıcılık gibi güneş enerjisiyle çalışan yüzey kökenleri için özellikle önemlidir. Atmosferik toz, Ingenuity’nin uçuş için gerekli pilleri şarj eden güneş panellerine ulaşan güneş ışığı miktarını azaltacaktır. Ayrıca atmosferdeki toz, güneş ışığı tarafından ısıtılır ve çevreleyen atmosferi ısıtır, yaratıcılığın uçması gereken zaten düşük yoğunluklu havayı azaltır. Operasyon ekibi üyeleri, yaklaşan toz mevsimini ve bu değişen ortamın etkilerine nasıl yanıt verileceğini aktif olarak tartışıyorlar.

Yeni yılın ilk gününde güçlü bir bölgesel toz fırtınası ortaya çıktı ve tam da Uçuş 19’u tanımladığımız gibi Jezero kraterini de kuşattı. Bu fırtınanın varlığı çok erken geldi – geleneksel olarak başlayan toz mevsiminden önce bile! Aslında, bir yıl önce Mars kadar erken bir zamanda bu kadar güçlü bir fırtına görmemiştik. Yaklaşmakta olan bir toz fırtınasının ilk belirtileri, Jezero kraterinde artan toz artışını kaydeden Perseverance tarafından fark edildi. yörüngede, MRO Güney Yarımküre’den Kuzey Yarımküre’ye, muhtemelen Jezero Krateri’ne doğru genişleme belirtileri gösteren bu büyüyen bölgesel toz fırtınasının resimlerini çektim. Hava tahmini ekibimiz geziye devam edip etmeme konusunda bir karar vermek zorunda kaldı. MEDA ve yörünge varlıklarından analiz ettiğimiz veriler birkaç saatten birkaç güne ertelenebilir ve bu nedenle Uçuş 19 için birkaç gün ilerisi için tahminler yapmak zorunda kaldık. Ufukta büyük bir belirsizlik olduğu açıktı. Hava durumu ekibi, yaratıcı ekibin sonunda benimsediği Uçuş 19’u ertelemeyi önerdi (19. Uçuş başlangıçta 5 Ocak 2022 veya 31. Gündeki Azim Misyonu için planlanmıştı).

Yaratıcılığın temellerinin doğru karar olduğu kanıtlandı. Uçuş gecikmesini takip eden günlerde, toz fırtınası Jezero krateri üzerinde hareket etti ve etkilerini hem MEDA verilerinde hem de yörüngeden net bir şekilde görebildik (Şekil 1). En dikkate değer hava yoğunluğundaki keskin düşüş oldu – toz fırtınasından önce gözlemlenenden yaklaşık %7 daha az sapma. Bu belirgin düşüş, yoğunluğu güvenli uçuş eşiğinin altına düşürecek ve uzay aracına gereksiz tehlikeler iletecekti. Ayrıca, Ingenuity güneş enerjisi dizisi tarafından emilen ve normal “berrak gökyüzü” seviyelerinin oldukça altına düşen ve yaklaşık %18 oranında düşen güneş ışığı miktarı üzerindeki tozun etkisini gözlemledik.

Toz fırtınası dağıldı ve şimdi en geç 23 Ocak Pazar günü yaratıcılıkla uçuyor olacağız gibi görünüyor. Toz fırtınası ve planlama üzerindeki etkisi, tüm ekip için önemli bir öğrenme deneyimidir. Gelecek olayların tozlu mevsimde daha sonra olması bekleniyor ve en son 2018, 2007 ve 2001’de gözlemlenenler gibi küresel ölçekli fırtınalara dönüşmesi muhtemel. Öngörülebilir gelecek için yaratıcılığı güvenli bir şekilde uçurma çabalarımızda ısrarcı olacağız.

Jonathan Pabst ve Michael Mishna (Hava/Çevre için Yaratıcılık Ekibi, NASA-Jet Tahrik Laboratuvarı).