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Dec. 10 2022

科學家研發塵捲風偵測器用於未來的火星任務

  • NASA火星探測軌道衛星拍攝的塵捲風。

    NASA火星探測軌道衛星拍攝的塵捲風。

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起風的瞬間,吹起一股旋轉柱狀的塵埃穿越貧瘠的土地。這在沙漠中會有景色,不只發生在地球上,亦可見在嚴峻環境的火星。雖然塵捲風對地球而言並無壞處,但巨型的塵捲風對火星上的機器人和載人任務卻是嚴重的威脅,尤其是大部分的任務需要有保持潔淨的太陽能板來供電。

這就是為何在噴射推進實驗室(JPL)進行研究的學生路易斯.烏特丘(Louis Urtecho)和加州理工學院的團隊,正著手開發塵捲風偵測器和所需軟體,可自動偵測來自塵捲風所觸發的氣壓信號。

火星上的塵捲風對火星氣候的影響不小,它的直徑可大到1600公尺,對於在火星表面的活動實有堪慮。去年7月,NASA毅力號在火星的登陸點,一個古老乾涸的耶澤羅隕石坑,用導航相機(M2020)拍攝到三個塵捲風的影像。這些塵捲風難以預測和捕捉,但離毅力號的位置不遠,也表示這現象其實並不少見。

烏特丘說:「火星上大量的塵捲風可能會影響許多任務的壽命,而過去確實有些任務受到影響。」機會號和精神號的任務工作得以延長,是因為剛好有遇到溫和的塵捲風,可以吹走太陽能板上的塵埃。但機會號後來還是沒能撐過火星全球的沙塵暴,顯然在火星環境,探測車的設計還需慎重考量塵埃覆蓋和乘載的問題。

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由於塵捲風出現的時間可能很短暫,火星上的資源有限,很難深入研究火星的塵捲風。幸運的是,這種現象經常發生在地球的沙漠中。烏特丘和研究團隊正研究在美國西南部莫哈韋沙漠中的塵捲風,分析測站的氣壓計所累積七年的數據,尋找與塵捲風相關的特徵。預期將分析的結果應用於建立電腦計算的模型模擬,根據火星大氣條件研發塵捲風偵測器。這個研究將提升火星天氣模型的準確性,不僅了解火星上的塵埃循環,也能幫助未來的火星任務執行有更好的展望。

 

資料來源:Interestingengineering & Space

本文轉載自臺北市立天文科學教育館網站。

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