Staubteufel sind auf der Erde weit verbreitet, aber auf dem Mars, einer Wüstenwelt, allgegenwärtig. Wissenschaftler setzen Drohnen mit Kameras und anderen Instrumenten ein, um neue Erkenntnisse zu gewinnen.
Das Video oben zeigt die Begegnung von Wissenschaftlern mit einem Staubteufel im Mai 2019 in der Alvord-Wüste im Südosten von Oregon. Diese Wissenschaftler - Mitglieder der Boise State Dust Devil Collaboration - haben Drohnen durch aktive Staubteufel geflogen, um zum Teil die irdischen Staubteufel besser zu verstehen und um auch die Staubteufel auf dem Nachbarplaneten der Erde, dem Mars, zu verstehen. Der Physiker Brian Jackson von der Boise State University sagte in einer Erklärung:
Staubteufel sind auf dem Mars allgegenwärtig, obwohl sie in ariden Klimazonen der Erde verbreitet sind, wo sie möglicherweise für einen Großteil des Dunstes auf dem Planeten verantwortlich sind, der zur Erwärmung der Atmosphäre beiträgt. Staubteufel wurden von Landern auf dem Boden und von Raumfahrzeugen auf der gesamten Marsoberfläche aus beobachtet. Ein besseres Verständnis der Staubteufel auf der Erde wird Wissenschaftlern helfen, ihren Einfluss auf das Marsklima zu verstehen.
In dem Video oben, das mit einer Drohne aufgenommen wurde, können Sie sehen, wie sich die Drohne neigt und in den Staubteufel fällt. Es macht auch Spaß zu sehen, wie die Drohne den Staubteufel jagt, während er sich wegbewegt. Jackson berichtete am 19. September 2019 auf einer gemeinsamen Tagung des Europäischen Kongresses für Planetenwissenschaften und der AAS-Abteilung für Planetenwissenschaften in Genf (Schweiz) über diese Beobachtungen im Mai 2019 per Drohne. Er sagte, dass die Drohne Probleme hatte, als der Luftdruck im Staubteufel abfiel. Camille M. Carlisle von SkyandTelescope.com, der anscheinend Jackson bei dem Treffen sprechen hörte, erklärte:
Der Druckabfall entspricht den Erwartungen für die Windgeschwindigkeit, die sich um den Trichter des Staubteufels dreht.
Trotz der Tatsache, dass Staubteufel seit Jahrzehnten untersucht werden, sind sich die Wissenschaftler noch nicht ganz darüber im Klaren, wie Staubteufel Staub in die Atmosphäre befördern. Er sagte:
Wenn wir theoretische Vorhersagen darüber vergleichen, wie viel Staub ein Teufel anheben sollte, um wie viel er anheben kann, addieren sich die Zahlen einfach nicht.
Deshalb dachte Jacksons Team an die Drohnen, um Staubteufel zu untersuchen. Die Drohnen transportieren nicht nur Kameras, sondern auch andere leichte Instrumente, einschließlich Druck- und Temperaturlogger. Sie messen die Strukturen des Staubteufels, während sie Partikelproben entnehmen, um festzustellen, wie viel Material der Staubteufel trägt.
Staubteufelforschung in der Alvord Wüste im Osten Oregons. Bild über J. Kelly / B. Jackson / Europlanet.
Im Sommer 2017 erhielten Jackson und sein Team einen Zuschuss vom NASA Idaho Space Grant Consortium, um Drohnen in Staubteufel zu schleudern. Im Jahr 2018 erhielten sie außerdem einen dreijährigen Zuschuss von 217.000 USD aus dem NASA-Programm für Sonnensystemarbeit. Warum interessiert sich die NASA für Staubteufel? Diese Wissenschaftler erklärten:
Die NASA hat derzeit drei aktive Rover auf dem Mars, von denen zwei von Sonnenkollektoren angetrieben werden. Marsstaub war ein Problem, da er auf die Platten fiel und die erzeugte Energiemenge verringerte. Die statischen Aufladungen, die sich in den Staubteufeln aufbauen können, können eine Gefahr für auf dem Mars installierte elektrische Geräte darstellen.
Und warum Drohnen? Die Wissenschaftler sagten:
Frühere Untersuchungen von Marsstaubteufeln haben sich auf die passive Probenahme der Profile mittels Meteorologiepaketen an Landsatelliten gestützt. Frühere Studien an Landteufeln verwendeten aktivere Probenahmen (instrumentierte Fahrzeuge oder bemannte Flugzeuge), beschränkten sich jedoch auf oberflächennahe Probenahmen oder Probenahmen in relativ großer Höhe.
Drohnen versprechen eine neue und leistungsstarke Plattform, von der aus Staubteufel in verschiedenen Höhen untersucht werden können. Messungen in der Luft sind direkter relevant für die Bewertung des Staubes, der in die Atmosphäre injiziert wird.
Möglicherweise hat die NASA seit dem offiziellen Tod ihres Mars Opportunity Rovers Anfang dieses Jahres Staub im Kopf. Gelegenheit - liebevoll Spitznamen Oppy - wurde für eine Lebensdauer von 90 Tagen gebaut, verbrachte jedoch 15 Jahre damit, den Mars zu erkunden, bis im Juni 2018 ein marsweiter Staubsturm ausbrach. Der Rover setzte auf Solarenergie. Die Sonnenkollektoren sollen jetzt mit Staub bedeckt sein. Ingenieure der Raumfahrtbetriebsanlage des Jet Propulsion Laboratory der NASA sandten im vergangenen Herbst und frühen Winter mehr als tausend Befehle an den Mars, um den Kontakt zum Rover wiederherzustellen. Es hat nicht funktioniert. Der Rover sitzt jetzt still auf der Marsoberfläche im Perseverance Valley des Mars.
Der Tweet unten aus dem Jahr 2016 bietet einen besonders schönen und ergreifenden Blick auf den Opportunity-Rover in Bezug auf einen Marsstaubteufel.
Wenn Sie mehr über die Staubteufel des Mars erfahren möchten, sehen Sie sich das folgende Video an. Die Navigationskameras an Bord des NASA-Rovers Curiosity Mars haben im Jahr 2017 einige Bilder aufgenommen, in denen sich Staub über den Gale Crater bewegt. Staubteufel entstehen, wenn der Boden durch Sonnenschein erwärmt wird und die Luft konvektiv aufsteigt. Alle Staubteufel im Video unten waren vom Rover aus in südlicher Richtung zu sehen. Das Timing wird beschleunigt und der Kontrast wurde geändert, damit Änderungen von Bild zu Bild besser erkennbar sind.