Скорость ветра на Марсе предложили измерять с помощью ультразвука
Группа американских ученых провела испытание набора новых анемометров, предназначенных для работы на Марсе. Ожидается, что благодаря использованию ультразвука (впервые в подобной практике) эти приборы смогут вывести изучение атмосферы Красной планеты на недосягаемую ранее высоту. А также, возможно, найдут свое применение в верхних слоях атмосферы Земли.
Измерения скорости марсианского ветра проводятся уже почти полвека. Но проблема в том, что марсианская атмосфера, по сравнению с земной, очень разрежена (примерно одна сотая плотности от привычной нам), не говоря уже о крайне низкой температуре (в среднем — 70 градусов ниже нуля). Это значит, что ее исследования с помощью обыкновенных анемометров попросту невозможны, а альтернативные приемы (вроде замера времени, за которое ветер охладит нагретую металлическую деталь) — крайне медленные и неточные.
Тем не менее проблема марсианской атмосферы стоит перед учеными в полный рост и имеет не только теоретический аспект — примером чему может служить недавно закончившаяся насыщенная карьера коптера Ingenuity, который долгое время был разведчиком и «глазами» марсохода Perseverance. Поэтому разработка точного и надежного метода оценки скорости ветра на Красной планете стала необходимостью, и ученые уже готовы показать первые рабочие модели нового устройства.
Речь идет об ультразвуковом анемометре. Принцип его работы достаточно прост: от одного преобразователя к другому посылаются сверхвысокочастотные импульсы. Но ветер, если он есть, неизбежно будет вносить помехи, немного отклоняя звуковые волны от идеальной траектории. Измерение величины этого отклонения и дает оценку скорости атмосферного потока.
Более того, добавив к этому измерения при возврате сигнала (как с сонарах), исследователи могут получить трехмерную картину. Чувствительность прибора позволяет применять его в атмосфере любой плотности, а получение данных занимает всего несколько мгновений. Теоретические построения уже удалось проверить на практике (в лаборатории): все четыре анемометра, для которых была смоделирована марсианская атмосфера, показали отличный результат в пределах сверхмалой погрешности.
Вероятно, подобный прибор найдет свое применение в ходе одной из ближайших экспедиций на Марс, хотя НАСА пока не давало никаких комментариев. Кроме того, ученые отмечают, что марсианские условия сопоставимы с теми, что наблюдаются в земной атмосфере на высоте от 30 до 42 километров. А значит, ничто не мешает задействовать новый прибор с целью углубленного изучения нашей родной планеты.
