بیش از صد سال است که نویسندگان داستان های علمی تخیلی از سراسر جهان در تلاش بوده اند تصور کنند که زندگی فضانوردان در مریخ چگونه خواهد بود. اما، همانطور که بشریت به طور فزاینده ای می شود بیشترو آگاهی بیشتر از شرایط مریخ، شرحی از زندگی در مریخ نویسندگان علمی تخیلیدر حال تبدیل شدن هستند بیشترواقع بین. اخیراً فیلم "مریخی" که بر اساس رمان علمی تخیلی اندی ویر ساخته شده است. شخصیت اصلیبه دلیل شرایط پیش بینی نشده، "مریخی" در سیاره سرخ تنها می ماند و مبارزه برای بقا را آغاز می کند. و در آغاز قرن بیستم، نویسنده آمریکایی، ادگار رایس باروز، از قبل آرزوی سفر به مریخ را داشت. انصافاً باید گفت که سیاره سرخ آنقدر مردم را مجذوب خود کرد که حتی کلایو استیپلز لوئیس، متکلم مشهور و نویسنده داستان های فانتزی، مجموعه ای از داستان ها را در مورد آن منتشر کرد. این او بود که چرخه "تواریخ نارنیا" را ایجاد کرد.

برداشت یک هنرمند از طوفان گرد و غبار در مریخ که بر روی یک ایستگاه تحقیقاتی فرود آمد. چنین پدیده هایی در سیاره سرخ ممکن است با تخلیه الکتریسیته جوی همراه باشد. منبع: ناسا

مریخ با طوفان شن عظیمی شروع می‌شود که به آنتن انتقال و برخی تجهیزات آسیب می‌رساند و شخصیت خیالی مارک واتنی را در مریخ رها می‌کند در حالی که سایر اعضای مأموریت پرواز می‌کنند، فرضاً مرده هستند. این پیشرفت بسیار محتمل به نظر می رسد، زیرا مریخ به خاطر طوفان های شن بسیار فعال خود مشهور است که گاهی اوقات آنقدر بزرگ می شوند که می توان آنها را در تلسکوپ های روی زمین مشاهده کرد.

هر سال، طوفان‌های شن نسبتاً بزرگی در مریخ رخ می‌دهد که مناطقی به اندازه قاره‌های زمین را می‌پوشاند و تا هفته‌ها پس از شکل‌گیری آنها ادامه می‌یابد. اما تقریباً هر سه سال مریخی (5.5 سال زمینی)، طوفان‌های معمولی به طوفان‌های غول‌پیکر تبدیل می‌شوند که می‌توانند کل سیاره را در بر بگیرند.» مایکل اسمیت، دانشمند سیاره‌شناسی در مرکز پروازهای فضاییناسا

دانشمندان بعید می دانند که حتی طوفان های شن سیاره ای در مریخ بتوانند به عواقب شدید منجر شوند. حتی شدیدترین بادهایی که در این زمان می وزند نمی توانند تجهیزات مکانیکی ویژه مستقر شده را از بین ببرند یا حتی واژگون کنند. سرعت باد در شدیدترین طوفان های مریخ به حدود صد کیلومتر در ساعت می رسد که بیش از نصف سرعت برخی از طوفان های روی زمین است. به همین دلیل است که نباید فقط روی سرعت باد تمرکز کنید. چگالی اتمسفرمریخ تقریباً یک درصد است plنسبت به جوزمین. این بدان معنی است که برای پرواز یک بادبادک مانند زمین در سیاره سرخ، باد باید بسیار قوی تر می وزد.

تفاوت اصلی بین زمین و مریخ در این است فشار اتمسفرخیلی کمتر در مریخ ویلیام فارل، فیزیکدان پلاسما، بنابراین، اشیا و اشیاء را می توان از سطح آن دور کرد، اما نه با همان نیرویی که روی زمین وجود دارد.

مشکلات انرژی خورشیدی

اما به هر حال، طوفان های شن در مریخ کاملاً بی ضرر نیستند. ذرات گرد و غبار منفرد در سیاره سرخ بسیار کوچک و کمی الکترواستاتیک هستند، بنابراین می توانند به سطوح مختلف "چسبند".

اگر تا به حال متوجه شده باشید، در تصاویر مریخ نورد کنجکاوی متوجه خواهید شد که بعد از هر سفر بسیار کثیف می شود. گرد و غبار تقریباً همه چیز را می پوشاند. مایکل اسمیت حتی به مکانیزم ها و دستگاه ها نفوذ می کند.

این توانایی گرد و غبار برای رسیدن به همه جا یک چالش بزرگ برای مهندسان طراحی تجهیزات برای مریخ نوردها است. این یک مشکل بزرگ برای پانل های خورشیدی است. حتی اگر دستگاه در یک طوفان گرد و غبار بسیار کوچک یا گردابی به اندازه چند متر گرفتار شود، باد می تواند گرد و غبار کافی را برای پوشاندن مبدل های فتوولتائیک حمل کند و سطح مفید قابل تبدیل را به میزان قابل توجهی کاهش دهد. انرژی خورشیدیبه برق اگر به The Martian برگردیم، مارک واتنی هر روز زمان مشخصی را صرف تمیز کردن صفحات خورشیدی می کند تا از حداکثر کارایی آنها اطمینان حاصل کند.

مریخ نورد آپورچونیتی سه هفته قبل از دهمین سالگردش در مریخ این تصویر را از خود گرفت. دوربین پانورامای Pancam از 3 ژانویه تا 6 ژانویه 2014 از مریخ نورد فیلمبرداری کرد. توجه داشته باشید که صفحات خورشیدی چقدر غبارآلود هستند. منبع: NASA/JPL-Caltech/Cornell Univ./Arizona State Univ.

طوفان های جهانی همچنین می توانند یک مشکل ثانویه ایجاد کنند که به سادگی با دمیدن گرد و غبار از سطح حل نمی شود. ممکن است مقدار ثابتی از گرد و غبار در جو وجود داشته باشد که بخشی از نور خورشید مسدود شود و در نتیجه کارایی صفحات خورشیدی کاهش یابد. در کتاب، زمانی که فضانورد برای اولین بار با یک طوفان شن بزرگ روبرو می شود، بلافاصله متوجه کاهش جزئی در کارایی باتری های خود می شود که ناشی از تاریک شدن جزئی جو است. زیباست توضیحات دقیقآنچه محققان ممکن است در طول ماموریت های مریخی واقعی با آن مواجه شوند.

در حال حاضر، ما در مورد مصرف انرژی مریخ نوردهای خود بسیار نگران هستیم. مایکل اسمیت ادامه می دهد که مریخ نوردهای Spirit و Opportunity در سال 2004 به سطح زمین فرود آمدند، بنابراین آنها تا کنون تنها از یک طوفان جهانی در سال 2007 جان سالم به در برده اند که آنها را مجبور به توقف عملیات و رفتن به حالت آماده به کار برای چندین هفته کرد.

شلوغی گرد و غبار

همانطور که گفته شد، طوفان های شن جهانی به اندازه کافی گرد و غبار را ایجاد می کنند که سیاره را کاملاً بپوشاند و خورشید را مسدود کند. اما از این طریقخود طوفان نیز محکوم به انقراض می شود. واقعیت این است که مکانیسم اصلی که همه این طوفان ها را به حرکت در می آورد، دمای بالای نور خورشید است که به سطح سیاره می رسد. با برخورد نور به زمین، هوای نزدیک به سطح را گرم می کند و لایه های بالایی را خنک تر می کند. درست مانند روی زمین در هنگام رعد و برق، هوای سرد و گرم که با هم مخلوط می شوند، ناپایدار می شوند، لایه های گرم شروع به بالا رفتن می کنند و ذرات غبار را به دلیل ناپایداری با خود می برند. از همین چرخش های کوچک است که تمام آن «ارواح» غبار عجیبی که در برخی از تصاویر مریخ دیده می شود، شکل می گیرند. سپس طوفان هایی با اندازه متوسط ​​و سپس طوفان هایی به اندازه قاره شکل می گیرند. گاهی اوقات چنین طوفان های بزرگی می توانند در یک گردباد جهانی متحد شوند که کل سیاره را با گرد و غبار می پوشاند.

محققان و دانشمندان سیاره‌شناسی به طور کاملاً دقیق تشخیص داده‌اند که طوفان‌های بزرگ معمولاً در طول تابستان در نیمکره جنوبیمریخ. مشخص است که در سیاره قرمز، درست مانند زمین، تغییر فصل وجود دارد که ناشی از کج شدن محور چرخش سیاره است. اما با توجه به این واقعیت که مدار مریخ دارای خروج از مرکز بیشتر از مدار زمین است، سیاره قرمز بیشتر حرکت می کند. مدار بیضی شکل. حداقل نزدیک شدن به خورشید همزمان با در تابستاندر نیمکره جنوبی، و بنابراین، مقادیر دما در آن زمان بالاترین است. هنگامی که یک طوفان شروع می شود، برای هفته ها یا حتی ماه ها فروکش نمی کند. اما دانشمندان هنوز مطمئن نیستند که دقیقاً چه چیزی باعث ایجاد چنین شکاف های طولانی بین طوفان ها می شود.

شیطان گرد و غبار که توسط دوربین HiRISE در مریخ ثبت شده است ایستگاه مداریمدارگرد شناسایی مریخ. این صحنه در طول روز در اواخر بهار مریخ ثبت شده است. این قاب مساحتی به اندازه 644 متر را پوشش می دهد. با قضاوت با سایه ای که گرداب روی سطح ایجاد می کند، می توان تشخیص داد که ارتفاع آن می تواند به 800 متر برسد و قطر آن حدود 30 متر است.

ناسا حقایق و تخیلی را در مورد خطرات طوفان های گرد و غبار در مریخ فاش کرده است که برخی از آنها ممکن است از تلسکوپ های زمینی قابل مشاهده باشند. از این اطلاعات در ساخت فیلم جدید «مریخی» به کارگردانی ریدلی اسکات استفاده شده است. این در وب سایت ناسا گزارش شده است.

The Martian که در اکتبر 2015 اکران خواهد شد، با شخصیت اندی ویر ( فضانورد مارک ویتنی ) شروع می شود که با یک طوفان گرد و غبار عظیم روبرو می شود. او آنتن فرستنده را پاره می کند و بخشی از کمپ را ویران می کند. ناسا انکار نمی کند که طوفان های گرد و غبار یکی از ویژگی های ناخوشایند سیاره سرخ است.

مایکل اسمیت، دانشمند سیاره‌شناسی از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند، گفت: هر سال، مریخ با طوفان‌های گرد و غبار متوسط ​​تا بزرگی مواجه می‌شود که مناطقی به اندازه قاره‌های زمین را در بر می‌گیرد و هفته‌ها طول می‌کشد.

در همین حال، همانطور که دانشمند اشاره کرد، در سیاره سرخ، طوفان های بسیار قوی تری مشاهده می شود. طوفان های گرد و غبار جهانی از طوفان های نسبتاً بزرگ تشکیل می شوند و به طور متوسط ​​هر سه سال مریخی یک بار خود را نشان می دهند (این معادل تقریباً 5.5 سال زمینی است).

با این حال، همانطور که دانشمند اشاره می کند، بعید است که این طوفان های گرد و غبار حتی موهای یک فضانورد را در سیاره سرخ (اگر فضانورد تصمیم به درآوردن لباس فضایی خود داشته باشد) ایجاد کند. علاوه بر این، حتی طوفان های گرد و غبار جهانی نیز احتمالاً قادر به ضربه زدن یا تخریب هیچ تجهیزاتی نیستند.

این به این دلیل است که سرعت قوی‌ترین بادهای مریخ از ۲۷ متر در ثانیه بیشتر نمی‌شود، که کمتر از نصف سرعت برخی بادهای طوفانی روی زمین است. علاوه بر این، تراکم جو مریخیصد برابر کمتر از روی زمین

ویلیام فارل، فیزیکدان پلاسما، گفت: «تفاوت اصلی بین زمین و مریخ این است که فشار اتمسفر در سیاره سرخ بسیار کمتر است. بنابراین همه ذرات موجود در جو مریخ به باد تبدیل می‌شوند، اما نه با همان شدت [طبق گفته‌ها]. در مقایسه با زمین]».

با این حال، طوفان های گرد و غبار در مریخ کاملاً بی ضرر نیستند. ذرات کوچک گرد و غبار می توانند به صورت الکترواستاتیکی باردار شوند و به سطوح، به ویژه پنجره ها و قطعات مکانیکی تجهیزات علمی بچسبند.

خنثی سازی بارهای الکترواستاتیک و حذف آلودگی گرد و غبار یکی از اصلی ترین وظایفی است که مهندسان طراحی کننده تجهیزات برای اکتشاف مریخ آن را حل می کنند.

این گرد و غبار یک مشکل بزرگ برای پنل های خورشیدی است. حتی طوفان های گرد و غبار کوچک می توانند ذرات کافی را روی پنل های خورشیدی بگذارند تا به طور قابل توجهی تولید انرژی خورشیدی را کاهش دهند.

در فیلم مریخی، فضانورد ویتنی هر روز آلودگی گرد و غبار صفحات خورشیدی را پاک می کند. ناسا همچنین خاطرنشان می کند که طوفان های جهانی در مریخ نیز می تواند منجر به تاریک شدن جو سیاره سرخ شود.

ما واقعاً نگران انرژی مریخ نوردها بودیم. کاوشگرهای Spirit و Opportunity که در سال 2004 بر روی مریخ فرود آمدند، تنها یک بار (در سال 2007) یک طوفان جهانی را تجربه کردند و برای چندین هفته فعالیت خود را متوقف کردند و به حالت بقا رفتند.

اغلب، طوفان های گرد و غبار جهانی در مریخ در تابستان در نیمکره جنوبی سیاره رخ می دهد. مانند زمین، فصول در سیاره سرخ با تمایل آن به صفحه مدارش تعیین می شود. با این حال، مدار مریخ درازتر از مدار زمین است، به این معنی که در طول سال مریخی، یک طرف سیاره گرمتر از طرف دیگر است.

در همین حال، دانشمندان هنوز دلیل واقعی فواصل طولانی بین طوفان ها را نمی دانند. مشاهدات آنها از سال 1909، زمانی که یک طوفان جهانی برای اولین بار در سیاره سرخ مشاهده شد، انجام شده است. آخرین باراین یک پدیده طبیعیدر سال 2007 مورد توجه قرار گرفت. دانشمندان امیدوارند به زودی دوباره آن را مشاهده کنند.

سیاره مریخ، مانند دیگر همسایه نزدیک زمین، زهره، موضوع نزدیکترین مطالعه توسط ستاره شناسان از دوران باستان بوده است. با چشم غیر مسلح قابل مشاهده است، از زمان های قدیم در راز، افسانه ها و حدس و گمان پوشیده شده است. و امروز ما از همه چیز در مورد سیاره سرخ می دانیم، اما اطلاعات زیادی که در طول قرن ها مشاهده و مطالعه به دست آمده است، برخی از افسانه ها را از بین برده است و به مردم کمک می کند تا بسیاری از فرآیندهای رخ داده در این شی فضایی را درک کنند. دمای مریخ، ترکیب جو آن، ویژگی‌های حرکت مداری پس از بهبود روش‌های تحقیقات فنی و آغاز آن عصر فضاتوانست از مقوله مفروضات به رتبه حقایق غیرقابل انکار حرکت کند. با این وجود، بسیاری از داده ها در مورد همسایه های نزدیک و چنین دور هنوز توضیح داده نشده اند.

چهارم

مریخ یک و نیم برابر دورتر از خورشید از سیاره ما قرار دارد (فاصله آن 228 میلیون کیلومتر تخمین زده می شود). با توجه به این پارامتر در رتبه چهارم قرار می گیرد. فراتر از مدار سیاره سرخ، کمربند اصلی سیارک و "دامنه" مشتری قرار دارد. در حدود 687 روز دور ستاره ما پرواز می کند. در عین حال، مدار مریخ بسیار کشیده است: حضیض آن در فاصله 206.7 قرار دارد و aphelion آن 249.2 میلیون کیلومتر است. و روز در اینجا تقریباً 40 دقیقه بیشتر از روی زمین طول می کشد: 24 ساعت و 37 دقیقه.

برادر کوچک

مریخ یک سیاره است گروه زمینی. مواد اصلی تشکیل دهنده ساختار آن فلزات و سیلیکون هستند. در میان اجرام مشابه در ابعاد خود، فقط از عطارد جلوتر است. قطر سیاره سرخ 6786 کیلومتر است که تقریباً نصف قطر زمین است. با این حال، مریخ 10 برابر جرم کمتری نسبت به خانه کیهانی ما دارد. مساحت کل سطح سیاره کمی بزرگتر از مجموع مساحت قاره های زمین است، به استثنای وسعت اقیانوس جهانی. چگالی در اینجا نیز کمتر است - فقط 3.93 کیلوگرم بر متر مکعب.

جستجوی زندگی

با وجود تفاوت آشکار بین مریخ و زمین، برای مدت طولانی به عنوان یک نامزد واقعی برای عنوان سیاره قابل سکونت در نظر گرفته می شد. قبل از آغاز عصر فضا، دانشمندان با رصد سطح مایل به قرمز این جسم کیهانی از طریق تلسکوپ به طور دوره‌ای نشانه‌هایی از حیات را کشف می‌کردند، اما به زودی توضیح ساده‌تری پیدا کردند.

با گذشت زمان، شرایطی که در آن حداقل ساده ترین موجودات می توانستند در خارج از زمین ظاهر شوند، به وضوح مشخص شد. اینها شامل پارامترهای دمایی خاص و وجود آب است. بسیاری از مطالعات سیاره سرخ با هدف کشف اینکه آیا آب و هوای مناسبی در آنجا ایجاد شده است یا خیر، و در صورت امکان، یافتن آثاری از حیات بود.

دمای مریخ

سیاره سرخ دنیایی است که مهمان نوازی نمی کند. فاصله قابل توجهی از خورشید به طور قابل توجهی تأثیر می گذارد شرایط آب و هواییاین جسم کیهانی دمای مریخ بر حسب سانتیگراد به طور متوسط ​​از -155 درجه تا +20 درجه متغیر است. در اینجا بسیار سردتر از زمین است، زیرا خورشید که یک و نیم بار دورتر قرار دارد، سطح را تا نیمه ضعیف گرم می کند. این شرایط مساعد نیست که توسط یک جو نادر تشدید می شود، که به شدت در برابر تشعشع نفوذپذیر است، که به عنوان مخرب برای همه موجودات زنده شناخته شده است.

چنین حقایقی شانس یافتن ردپایی از موجودات موجود یا زمانی منقرض شده در مریخ را به حداقل می رساند. با این حال، هنوز به این موضوع اشاره نشده است.

عوامل تعیین کننده

دمای مریخ، مانند زمین، به موقعیت سیاره نسبت به ستاره بستگی دارد. حداکثر مقدار آن (20-33 درجه) در طول روز در نزدیکی خط استوا مشاهده می شود. حداقل مقادیر (تا -155 درجه) نزدیک به قطب جنوب. کل قلمرو این سیاره با نوسانات دما قابل توجهی مشخص می شود.

این تفاوت ها هم بر ویژگی های آب و هوایی مریخ و هم بر آن تأثیر می گذارد ظاهر. ویژگی اصلی سطح آن، که حتی از زمین قابل توجه است، کلاهک های قطبی است. در نتیجه گرمایش قابل توجه در تابستان و خنک شدن در زمستان، آنها دستخوش تغییرات قابل توجهی می شوند: یا کاهش می یابند تا تقریباً به طور کامل ناپدید شوند، سپس دوباره افزایش می یابند.

آیا در مریخ آب وجود دارد؟

وقتی تابستان در یک نیمکره شروع می شود، اندازه کلاهک قطبی مربوطه شروع به کاهش می کند. به دلیل جهت گیری محور سیاره، با نزدیک شدن به نقطه حضیض، نیمه جنوبی آن رو به خورشید است. در نتیجه تابستان‌های اینجا تا حدودی گرم‌تر است و کلاهک قطبی تقریباً به طور کامل ناپدید می‌شود. در شمال این اثر مشاهده نمی شود.

تغییرات در اندازه کلاهک های قطبی دانشمندان را به این باور رسانده است که آنها کاملاً از یخ معمولی. داده های جمع آوری شده تا به امروز به ما امکان می دهد فرض کنیم که نقش مهمی در شکل گیری آنها ایفا می کند دی اکسید کربن، که در مقادیر زیادشامل جو مریخ است. در طول فصل سرد، دما در اینجا به نقطه ای می رسد که معمولاً به یخ خشک تبدیل می شود. اوست که با فرا رسیدن تابستان شروع به ذوب شدن می کند. به گفته دانشمندان، آب نیز در این سیاره وجود دارد و بخشی از کلاهک های قطبی را تشکیل می دهد که حتی با افزایش دما بدون تغییر باقی می ماند (گرمایش برای ناپدید شدن آن کافی نیست).

در عین حال، سیاره مریخ نمی تواند به وجود منبع اصلی حیات در حالت مایع ببالد. برای مدت طولانی، امید به کشف آن الهام گرفته از مناطقی از نقش برجسته بود که بسیار شبیه بستر رودخانه بود. هنوز کاملاً مشخص نیست که اگر هرگز وجود نداشت چه چیزی می توانست به شکل گیری آنها منجر شود آب مایع. جو مریخ به نفع گذشته "خشک" شهادت می دهد. فشار آن به حدی ناچیز است که نقطه جوش آب در دمای غیرعادی پایین برای زمین می افتد، یعنی فقط می تواند در اینجا وجود داشته باشد. حالت گازی. از نظر تئوری، مریخ می توانست در گذشته جو متراکم تری داشته باشد، اما پس از آن آثاری از آن به شکل گازهای بی اثر سنگین باقی می ماند. با این حال، تا کنون آنها کشف نشده اند.

باد و طوفان

دمای مریخ یا به عبارت دقیق تر، تغییرات آن، منجر به حرکت سریع توده های هوا در نیمکره ای می شود که زمستان در آن آغاز شده است. بادهای حاصله به 170 متر بر ثانیه می رسد. در زمین، چنین پدیده هایی با رگبار همراه خواهد بود، اما سیاره سرخ ذخایر آب کافی برای این کار را ندارد. طوفان های گرد و غبار در اینجا رخ می دهد، آنقدر بزرگ که گاهی اوقات کل سیاره را می پوشاند. در بقیه زمان ها، آب و هوا تقریباً همیشه صاف است (برای تشکیل مقدار قابل توجهی ابر نیز به آب نیاز است) و هوا بسیار صاف است.

با وجود اندازه نسبتا کوچک مریخ و نامناسب بودن آن برای زندگی، دانشمندان امید زیادی به آن دارند. در اینجا در آینده برنامه ریزی شده است تا پایگاه هایی برای استخراج منابع معدنی و اجرای انواع مختلف قرار گیرد فعالیت علمی. به سختی می توان گفت که چنین پروژه هایی چقدر واقع بینانه هستند، اما توسعه مداوم فناوری نشان می دهد که بشریت به زودی قادر خواهد بود جسورانه ترین ایده ها را اجرا کند.

طوفان های گرد و غبار هر ساله سطح مریخ را فرا می گیرند. گاهی اوقات آنقدر بزرگ می شوند که سیاره را از دید پنهان می کنند. این می تواند مستعمره نشینان آینده را در وضعیت دشواری قرار دهد: برخی طوفان ها می توانند چندین ماه ادامه داشته باشند، نور خورشید را مسدود کرده و پنل های خورشیدی را از منبع انرژی محروم می کنند. در حال حاضر هیچ راه دقیقی برای پیش بینی چنین طوفان هایی وجود ندارد، اما به گفته دانشمندان، طوفان گرد و غبار شدیدی در ماه های آینده در سیاره سرخ به وقوع خواهد پیوست و اگر واقعاً این اتفاق بیفتد، ردیابی بلایا در آینده بسیار آسان تر خواهد بود.

به احتمال زیاد، طوفان های گرد و غبار جهانی زمانی رخ می دهند که مریخ در نزدیک ترین فاصله به خورشید قرار دارد. به گفته جیمز شرلی، ستاره شناس آزمایشگاه شتاب جت ناسا و نویسنده مقالاتی در مورد تحقیق در مورد طوفان های مریخ، هرچه گرد و غبار در جو گرمتر باشد، سریعتر حرکت می کند، بنابراین منطقی است. گاهی اوقات ستونی از غبار تا 60 کیلومتری جو بالا می رود (برای مقایسه، ارتفاع اورست تنها 8848 کیلومتر است). پیش‌بینی چنین طوفان‌هایی عمدتاً به دلیل این واقعیت پیچیده است که ما اطلاعات کمی در مورد آنها داریم. از یک طرف، آنها به هیچ وجه نباید رخ دهند، و از سوی دیگر، طوفان های گرد و غبار باید دائما ادامه داشته باشند، زیرا مریخ به خوبی توسط خورشید روشن شده است و زیر پرتوهای آن بسیار داغ است. شرلی می‌گوید دلایل وقوع طوفان‌ها به صورت دوره‌ای و نامنظم هنوز برای ما شناخته نشده است.

یک طوفان گرد و غبار نه تنها می تواند در کار فضانوردان در خود سیاره اختلال ایجاد کند، بلکه می تواند به سادگی مانع از فرود شاتل در مریخ شود. هنگامی که جو گرم می شود و گرد و غبار شروع به حرکت می کند، نه تنها دید را کاهش می دهد و منطقه فرود را پنهان می کند (که می تواند به راحتی باعث فرود کشتی در مثلاً یک دره شود) بلکه باعث گرم شدن پوست به دلیل اصطکاک می شود. ، که می تواند بر عملکرد سیستم های کشتی تأثیر منفی بگذارد. به هر حال سرعت باد در طوفان های گرد و غبار عظیم کمتر از زمین است: جو مریخ بسیار نازک تر از زمین است و سرعت باد به سرعت بیش از 90-120 کیلومتر در ساعت نمی رسد. استیو هافمن، مهندس هوافضا در مرکز فضایی جانسون ناسا، توضیح می‌دهد که به‌علاوه جو نازک، حتی سریع‌ترین طوفان مانند بادهایی با سرعت 10 مایل در ساعت روی زمین است. او می‌گوید: «چنین بادی نه فضانورد و نه موشک را نخواهد زد. با این حال، یک طوفان بزرگ می‌تواند شکاف‌های پوست کشتی و تجهیزات را با زباله مسدود کند و پنل‌های خورشیدی را بدون منبع انرژی باقی بگذارد و در نتیجه به کار فضانوردان و مریخ نوردها آسیب جدی وارد کند. به عنوان مثال، مریخ نوردهای Spirit و Opportunity که در سال 2007 در طوفان گرد و غبار گرفتار شده بودند، هفته ها منتظر ماندند و تنها برای چند دقیقه در روز می توانستند شارژ شوند، زمانی که طوفان کاهش یافت و آسمان برای مدت کوتاهی پاک شد.

اینکه فضانوردان چقدر می توانند برای یک طوفان آماده شوند به میزان آگاهی آنها بستگی دارد. هرچه زودتر بتوانند وقوع یک طوفان را پیش بینی کنند، شانس بیشتری برای به حداقل رساندن پیامدهای فعالیت های مخرب آن دارند. یک استراتژی ممکن می تواند انتقال به منابع انرژی جایگزین باشد. مریخ نورد کنجکاویبه عنوان مثال، از یک سیستم قدرت رادیوایزوتوپ استفاده می کند که انرژی را از پلوتونیوم به دست می آورد. تقسیم آب به هیدروژن و اکسیژن ممکن است ایده خوبی باشد، اما متاسفانه هیدروژن انفجاری است و پلوتونیوم رادیواکتیو است، بنابراین هیچ یک از این روش ها برای ناسا جذاب به نظر نمی رسند. ما در مورددرباره یک سفر با افراد زنده علاوه بر این، خطر دیگری وجود دارد: گرد و غبار مریخ حاوی پرکلرات ها و پرسولفات های سمی است که می تواند در لباس ها نفوذ کند (گرد و غبار بسیار ریز است، بنابراین بعید است که حتی در داخل شاتل فضانوردان بتوانند به طور کامل از تماس با آن جلوگیری کنند. راه یا دیگری). هافمن نگرانی‌های خود را به اشتراک می‌گذارد: «هر دریچه، مجرای هوا، قسمت‌های چرخان لباس و شکاف‌ها می‌توانند به دروازه‌ای برای ورود گرد و غبار تبدیل شوند که می‌تواند منجر به سایش مکانیکی ساده تجهیزات شود».

سال گذشته، جیمز شرلی چگونگی چرخش مریخ به دور مرکزش را بررسی کرد منظومه شمسیممکن است با وقوع مرتبط باشد طوفان های گرد و غبار. ممکن است تعجب آور به نظر برسد، اما مرکز منظومه همیشه خورشید نیست، اگرچه نور از آن دور نمی شود. جاذبه سیارات گاهی ستاره را با خود همراه می کند، بنابراین در حرکت دائمی است. مریخ نیز در این فرآیند دخیل است و دانشمندان معتقدند نزدیک شدن و فاصله این سیاره از خورشید است که باعث گرم شدن و خنک شدن جو می شود و باعث وقوع طوفان هایی با فرکانس دوره ای می شود. آن‌ها چرخه‌های غبار سیاره‌ای را مدل‌سازی کردند و دریافتند که هشت طوفان از 9 طوفان بزرگ غباری که در گذشته رخ داده است. اخیرا، تقریباً مطابق با پیش بینی های مورد انتظار بود. این دانش نه تنها به ماموریت های فضایی کمک می کند، بلکه ممکن است برای آنها نیز مفید باشد شرایط زمینی: شرلی با مطالعه مطمئن است پدیده های فیزیکیدر مریخ، دانشمندان قادر خواهند بود آنها را با فرآیندهای مشابه در زمین مرتبط کنند.

ناسا حقیقت و داستانی را در مورد خطرات طوفان های گرد و غبار در مریخ فاش کرده است که برخی از آنها ممکن است از تلسکوپ های زمینی قابل مشاهده باشند. از این اطلاعات در ساخت فیلم جدید «مریخی» به کارگردانی ریدلی اسکات استفاده شده است. این در وب سایت ناسا گزارش شده است.

دم گرد و غبار (عکس: ناسا / JPL-Caltech / دانشگاه آریزونا)

The Martian که در اکتبر 2015 اکران خواهد شد، با شخصیت اندی ویر ( فضانورد مارک ویتنی ) شروع می شود که با یک طوفان گرد و غبار عظیم روبرو می شود. او آنتن فرستنده را پاره می کند و بخشی از کمپ را ویران می کند. ناسا انکار نمی کند که طوفان های گرد و غبار یکی از ویژگی های ناخوشایند سیاره سرخ است.

مایکل اسمیت، دانشمند سیاره‌شناسی از مرکز پرواز فضایی گودارد ناسا در گرین‌بلت مریلند، گفت: هر سال، مریخ با طوفان‌های گرد و غبار متوسط ​​تا بزرگی مواجه می‌شود که مناطقی به اندازه قاره‌های زمین را در بر می‌گیرد و هفته‌ها طول می‌کشد.

در همین حال، همانطور که دانشمند اشاره کرد، در سیاره سرخ، طوفان های بسیار قوی تری مشاهده می شود. طوفان های گرد و غبار جهانی از طوفان های نسبتاً بزرگ تشکیل می شوند و به طور متوسط ​​هر سه سال مریخی یک بار خود را نشان می دهند (این معادل تقریباً 5.5 سال زمینی است).

با این حال، همانطور که دانشمند اشاره می کند، بعید است که این طوفان های گرد و غبار حتی موهای یک فضانورد را در سیاره سرخ (اگر فضانورد تصمیم به درآوردن لباس فضایی خود داشته باشد) ایجاد کند. علاوه بر این، حتی طوفان های گرد و غبار جهانی نیز احتمالاً قادر به ضربه زدن یا تخریب هیچ تجهیزاتی نیستند.

این به این دلیل است که سرعت قوی‌ترین بادهای مریخ از 27 متر در ثانیه بیشتر نیست، که بیش از نیمی از سرعت برخی بادهای طوفانی روی زمین است. علاوه بر این، چگالی جو مریخ صد برابر کمتر از چگالی زمین است.

گرد و غبار حاصل از طوفان در سال 2008 پانل های Spirit را پوشاند (عکس: NASA/JPL-Caltech/Cornell)

ویلیام فارل، فیزیکدان پلاسما، گفت: «تفاوت اصلی بین زمین و مریخ این است که فشار اتمسفر در سیاره سرخ بسیار کمتر است. او افزود: «بنابراین همه چیز [ذرات موجود در جو مریخ] تبدیل به باد می شود، اما نه با همان شدت [در مقایسه با زمین]».

با این حال، طوفان های گرد و غبار در مریخ کاملاً بی ضرر نیستند. ذرات کوچک گرد و غبار می توانند بار الکترواستاتیکی را حمل کنند و به سطوح، به ویژه پنجره ها و قطعات مکانیکی تجهیزات علمی «چسبند».

خنثی سازی بارهای الکترواستاتیک و حذف آلودگی گرد و غبار یکی از اصلی ترین وظایفی است که مهندسان طراحی کننده تجهیزات برای اکتشاف مریخ آن را حل می کنند.

همین گرد و غبار یک مشکل بزرگ برای پنل های خورشیدی است. حتی طوفان های گرد و غبار کوچک می توانند ذرات کافی را روی پنل های خورشیدی بگذارند تا به طور قابل توجهی تولید انرژی خورشیدی را کاهش دهند.

در فیلم مریخی، فضانورد ویتنی هر روز آلودگی گرد و غبار صفحات خورشیدی را پاک می کند. ناسا همچنین خاطرنشان می کند که طوفان های جهانی در مریخ نیز می تواند منجر به تاریک شدن جو سیاره سرخ شود.

ما واقعاً نگران انرژی مریخ نوردها بودیم. کاوشگرهای Spirit و Opportunity که در سال 2004 بر روی مریخ فرود آمدند، تنها یک بار (در سال 2007) یک طوفان جهانی را تجربه کردند و اساساً برای چند هفته از کار افتادند و به حالت بقا رفتند.

اغلب، طوفان های گرد و غبار جهانی در مریخ در تابستان در نیمکره جنوبی سیاره رخ می دهد. مانند زمین، فصول در سیاره سرخ با تمایل آن به صفحه مدارش تعیین می شود. با این حال، مدار مریخ طولانی تر از مدار زمین است، به این معنی که در طول سال مریخی، یک طرف سیاره گرمتر از طرف دیگر است.