Песчаные бури давно считаются одной из главных природных опасностей на Марсе. Они способны охватывать огромные территории, ухудшать видимость, изменять температуру атмосферы и влиять на работу космических аппаратов. Однако новое исследование показало, что будущим исследователям Красной планеты, возможно, придётся столкнуться с ещё более сложной ситуацией. Учёные выяснили, что в некоторых случаях на Марсе одновременно могут развиваться сразу два различных атмосферных явления, которые усиливают воздействие друг друга.
Такое сочетание создаёт дополнительные риски для техники, научного оборудования и будущих пилотируемых экспедиций.
Марс — гораздо более динамичная планета, чем кажется
На первый взгляд Марс выглядит спокойным миром.
Сегодня на его поверхности нет рек, морей и густой атмосферы.
Однако погодные процессы продолжаются и сейчас.
На планете регулярно наблюдаются:
- сильные ветры;
- пылевые вихри;
- сезонные песчаные бури;
- перемещение огромных масс пыли.
Несмотря на разреженную атмосферу, этих процессов достаточно, чтобы заметно изменять окружающую среду.
Пыль играет огромную роль
Марсианская пыль отличается необычайно мелкими размерами.
Она легко поднимается даже сравнительно слабыми потоками воздуха.
Попав в атмосферу, частицы способны долго оставаться взвешенными.
Именно поэтому отдельные локальные бури иногда перерастают в события планетарного масштаба.
Подобные явления уже неоднократно наблюдали как орбитальные аппараты, так и марсоходы.
Не все бури одинаковы
Исследователи давно знали, что атмосферные процессы на Марсе бывают разными.
Одни бури возникают возле поверхности.
Другие связаны с переносом пыли на значительно большую высоту.
Новая работа показывает, что эти процессы могут происходить одновременно.
Причём они способны взаимно усиливать своё влияние.
Именно поэтому исследователи называют такую ситуацию «двойной проблемой».
Что происходит во время двойной бури
Когда одновременно развиваются два различных атмосферных процесса, последствия оказываются значительно сложнее, чем при обычной песчаной буре.
Изменяется:
- распределение температуры;
- движение воздушных потоков;
- перенос пыли;
- освещённость поверхности;
- состояние атмосферы на различных высотах.
В результате условия становятся менее предсказуемыми.
Почему это важно для космической техники
Современные аппараты способны переживать отдельные песчаные бури.
Однако сочетание нескольких атмосферных процессов создаёт дополнительные трудности.
Пыль может:
- оседать на солнечных батареях;
- снижать эффективность научных приборов;
- ухудшать обзор камер;
- влиять на работу чувствительных механизмов.
Кроме того, изменение атмосферы затрудняет прогнозирование погодных условий.
Марсоходы уже сталкивались с подобными последствиями
История исследования Марса содержит немало примеров воздействия пылевых бурь.
Некоторые аппараты временно прекращали научные наблюдения.
Другие были вынуждены экономить энергию.
Самым известным примером стал марсоход Opportunity.
Во время глобальной пылевой бури солнечный свет практически перестал достигать поверхности.
Аппарат потерял возможность заряжать аккумуляторы и прекратил работу.
Пилотируемые экспедиции будут зависеть от прогноза погоды гораздо сильнее автоматических станций.
От атмосферных условий будут зависеть:
- выходы на поверхность;
- работа солнечных электростанций;
- эксплуатация техники;
- научные исследования;
- безопасность экипажа.
Если одновременно возникают несколько типов бурь, прогнозирование становится значительно сложнее.
Почему пыль опасна сама по себе
Марсианская пыль представляет проблему не только из-за плохой видимости.
Она очень мелкая.
Поэтому частицы способны проникать практически повсюду.
Они могут:
- загрязнять механизмы;
- изнашивать движущиеся детали;
- ухудшать работу уплотнений;
- оседать на оптических приборах.
Именно поэтому инженеры уделяют огромное внимание защите оборудования.
Атмосфера Марса постоянно меняется
Несмотря на небольшую плотность, марсианская атмосфера остаётся очень активной.
На неё влияют:
- смена времён года;
- нагрев поверхности Солнцем;
- особенности рельефа;
- распределение пыли.
Все эти процессы взаимодействуют друг с другом.
Именно поэтому поведение атмосферы оказывается значительно сложнее, чем может показаться.
Компьютерные модели становятся всё точнее
Новое исследование основано на современных климатических моделях Марса.
Они позволяют воспроизводить атмосферные процессы в различных условиях.
Чем больше информации поступает от орбитальных аппаратов и марсоходов, тем точнее становятся расчёты.
Это особенно важно для подготовки будущих миссий.
Подготовка к экспедициям начинается задолго до полёта
Перед отправкой людей на Марс необходимо понять, как именно ведёт себя атмосфера планеты.
Для этого исследователи изучают:
- сезонные изменения;
- вероятность возникновения бурь;
- перенос пыли;
- влияние температуры;
- взаимодействие различных атмосферных процессов.
Каждое новое исследование помогает сделать будущие экспедиции безопаснее.
Почему прогнозирование имеет решающее значение
На Земле прогноз погоды помогает планировать повседневную жизнь.
На Марсе точность прогноза может определять успех всей миссии.
Если удастся заранее предсказывать развитие сложных атмосферных процессов, экипаж сможет:
- изменить график работ;
- заранее защитить оборудование;
- сократить риск повреждений;
- эффективнее использовать энергетические ресурсы.
Новое понимание марсианской погоды
Исследование показывает, что атмосферные процессы на Марсе значительно сложнее, чем считалось ранее. Вместо отдельных независимых бурь на планете могут одновременно возникать несколько взаимосвязанных явлений, способных усиливать воздействие друг друга. Это означает, что будущие экспедиции столкнутся не только с привычной проблемой пыли, но и с необходимостью учитывать гораздо более сложную динамику атмосферы.
По мере приближения пилотируемых полётов значение подобных исследований будет только возрастать. Чем лучше учёные понимают особенности марсианской погоды сегодня, тем надёжнее удастся подготовить космические аппараты и будущие экспедиции к работе в условиях Красной планеты.
Источники:
Статья создана по материалам UniverseToday.com
