Forskere bruker droner for å undersøke jordiske støv djevler, med øye mot Mars

Videoen over viser forskernes møte med en støvduvel i mai 2019, i Alvord-ørkenen i det sørøstlige Oregon. Disse forskerne - medlemmer av Boise State Dust Devil Collaboration - har flydd droner gjennom aktive støvjevler, delvis for å forstå de jordiske støvduvlene bedre, og også for å forstå støvduvlene på jordas naboplanet, Mars. Fysiker Brian Jackson fra Boise State University sa i en uttalelse:

Selv om de er vanlige i tørre klima på jorden, er støvduvler allestedsnærværende på Mars, hvor de kan være ansvarlige for mye av planetens dis som hjelper til med å varme opp atmosfæren. Det er observert støv djevler fra landere bakken og fra kretsende romfartøy over hele overflaten av Mars. En bedre forståelse av støv djevler på jorden vil hjelpe forskere til å forstå deres innflytelse på Mars 'klima.

I videoen over, anskaffet med en drone, kan du se hvordan dronen vipper og faller en gang inne i støvduvelen. Det er også morsomt å se dronen jage støv djevelen når den beveger seg bort. Jackson rapporterte om disse observasjonene fra mai 2019 via drone 19. september 2019, på et fellesmøte for European Planetarium Science Congress og AAS Division for Planetary Sciences i Genève, Sveits. Han sa at dronen slet da lufttrykket falt ned i støvjevelen. Camille M. Carlisle fra SkyandTelescope.com, som tilsynelatende hørte Jackson tale på møtet, forklarte:

Trykkfallet samsvarer med det som er forventet for vindhastigheten som kretser rundt støv djevelens trakt.

Likevel, sa Jackson, til tross for at støv djevler har blitt studert i flere tiår, er forskere fremdeles ikke helt klare på fysikken i hvordan støvdjevler løfter støv ut i atmosfæren. Han sa:

Når vi sammenligner teoretiske spådommer om hvor mye støv en djevel skal løfte til hvor mye den løfter, legger tallene bare ikke opp.

Det er derfor Jacksons team tenkte på dronene for å studere støv djevler. Dronene har ikke bare kameraer, men også andre lette instrumenter, inkludert trykk- og temperaturloggere. De måler strukturen til støvdjevelen mens de tar partikkelprøver for å bestemme hvor mye materiale støvduvelen har med seg.

Støv djevelforskning i Alvord-ørkenen i Øst-Oregon. Bilde via J. Kelly / B. Jackson / europlanet.

Sommeren 2017 ble Jackson og teamet hans tildelt et tilskudd fra NASA Idaho Space Grant Consortium for å sette i gang droner i støv djevler. I 2018 fikk de også et tre-årig, $ 217 000 stipend fra NASAs Solar System Workings Program. Hvorfor er NASA interessert i støv djevler? Disse forskerne forklarte:

NASA har for tiden tre aktive rovere på Mars, hvorav to er drevet av solcellepaneler. Martisk støv har vært en bekymring, falt på panelene og redusert mengden energi som genereres, og de statiske ladningene som kan bygge seg opp i støvduvlene kan utgjøre en fare for elektrisk utstyr som er distribuert på Mars.

Og hvorfor droner? Forskerne sa:

Tidligere studier av martiske støvduvler har avhengig av passiv prøvetaking av profilene via meteorologipakker på landet romfartøy. Tidligere studier av terrestriske djevler har brukt mer aktiv prøvetaking (instrumenterte kjøretøyer eller bemannede fly), men har vært begrenset til prøvetaking nær overflate eller relativt høy høyde.

Droner lover en ny og kraftig plattform for å prøve støvdjevler i forskjellige høyder. Målinger som er gjort er mer direkte relevante for å evaluere støvet som sprøytes ut i atmosfæren.

NASA kan ha støv på hodet siden den offisielle bortgangen til Mars Opportunity-roveren tidligere i år. Opportunity - godt kalt kallenavnet Oppy - ble bygget for å vare 90 dager, men brukte 15 år på å utforske Mars, til en støvstorm på Mars gikk i juni 2018. Roveren stolte på solenergi. Solpanelene er nå antatt å være pledd med støv. Ingeniører i Space Flight Operations Facility på NASA s Jet Propulsion Laboratory sendte mer enn tusen kommandoer til Mars gjennom dette siste høsten og tidlig vinter, i et forsøk på å gjenopprette kontakten med roveren. Det fungerte ikke. Roveren sitter stille på Mars 'overflate nå, i Mars' Perseverance Valley.

Tweeten nedenfor, fra 2016, byr på en spesielt vakker og gripende utsikt over Opportunity-roveren i forhold til en Mars-støvduvel.

Vri gjennom dalen er en martisk støvduvel, sett av @MarsRovers Mulighet: https://t.co/3Rc1t2Qg2s pic.twitter.com/di8J3Flvt6

- NASA (@NASA) 5. april 2016

Hvis du vil ha mer om Mars 'støvdukker, sjekk ut videoen nedenfor. Navigasjonskameraene ombord på NASAs Curiosity Mars rover fanget bilder av noen få av dem som beveget seg støv over Gale-krateret i 2017. Støvsandler skyldes at solskinn varmer bakken, noe som bevirker overbevisende stigning i luften. Alle støv djevlene i videoen nedenfor ble sett i sørlig retning fra roveren. Timingen er akselerert, og kontrasten er endret for å gjøre bilder fra ramme til enklere å se.

Les mer om Mars dust devils, fra NASA

Hovedpoeng: Forskere bruker droner for å studere støv djevler på jorden, med et øye for fremtidige studier av støv djevler på Mars.

Via Europlanet