Experiment de abraziune a roților
Wheel Abraziune Experiment (WAE) se referă la un experiment montat pe Sojourner roverul și realizat pe Marte ca parte a NASA Mars Pathfinder misiune .
Rezultatele obținute indică faptul că solul locului de aterizare a fost format din praf cu granulație fină, cu duritate limitată, cu boabe cu dimensiunea maximă de 40 µm. [1] În plus, experimentul a furnizat prima dovadă indirectă a proprietăților electrostatice ale regolitului marțian. [2]
Echipamentul a fost dezvoltat, construit și operat de către filiala Lewis Photovoltaics and Space Environments din cadrul Centrului de cercetare Glenn . [1]
Descriere
Experimentul de abraziune a roților a fost conceput pentru a măsura acțiunea abrazivă a solului marțian pe straturi subțiri de aluminiu , nichel și platină și astfel a deduce informații despre mărimea granulelor solului la locul de aterizare. În acest scop, 15 straturi au fost montate pe una dintre cele două roți centrale ale roverului, câte cinci din fiecare metal, cu o grosime cuprinsă între 200 și 1000 ångström . Cele 15 elemente au fost, de asemenea, izolate electric de restul roverului . [3]
Prin direcționarea corespunzătoare a roții, lumina soarelui incidentă a fost reflectată către un senzor optic ( fotovoltaic ), poziționat lângă ea. Analiza semnalului colectat ar fi trebuit să permită determinarea informațiilor dorite. [1] Pentru ca acțiunea abrazivă să fie semnificativă în intervalul de timp pentru misiune, roverul a fost programat să se oprească la intervale frecvente și, cu celelalte cinci roți frânate, să impună o rotire pe roata WAE forțând-o spre sol, pentru a crește uzura. [1]
În urma desfășurării experimentului pe Marte, s-au încercat reproducerea efectelor observate în laborator. [1]
Rezultate
Interpretarea rezultatelor propuse de Ferguson și colab. sugerează că straturile mai subțiri de aluminiu au suferit cea mai mare abraziune, în timp ce straturile mai groase de nichel și platină au suferit o abraziune mai mică. Aceste date sunt compatibile cu o dimensiune a bobului mai mică de 40 mm. [1]
Cu toate acestea, au fost detectate fluctuații semnificative ale semnalului, interpretate ca o consecință a aderenței pe roata prafului marțian. [1] [3] Aceste fluctuații au fost corelate cu perioada de expunere la lumina soarelui, înainte de detectarea, a elementului analizat: straturile lungi umbrite erau acoperite de o cantitate mai mare de praf; invers s-a întâmplat dacă analiza a urmat o expunere îndelungată la lumina soarelui. [3] Acest lucru poate fi explicat dacă se presupune că elementele metalice au fost încărcate electric și că această sarcină a fost responsabilă pentru aderența prafului marțian: [1] expunerea la lumina soarelui ar fi condus la o reducere a sarcinii elementului prin efect fotoelectric și, prin urmare, al cantității de praf aderent la acesta; dimpotrivă, elementele umbrite nu ar fi avut nicio modalitate de descărcare. [1] [3]
Ipoteza este confirmată de faptul că o roată metalică în mișcare în condițiile de presiune și compoziție a atmosferei de pe Marte acumulează electrostatic o sarcină de sute de volți (100-300 V [1] ). [4] [5] Acest comportament a fost teoretic prezis, reprodus în laborator și măsurat pe Lună de Experimentul Proprietăților Electrice de Suprafață (zburat la bordul Apollo 17 ), [2] dar nu a fost niciodată observat pe Marte. O confirmare suplimentară a validității ipotezei vine din imaginile rover-ului făcute de lander , care arată acumularea progresivă de praf pe suprafețele metalice. [6]
Datele care pot fi deduse din aderența prafului pe roți stabilesc o limită superioară pentru mărimea boabelor, compatibilă cu ceea ce se estimează în funcție de măsurătorile de abraziune, confirmând că solul locului de aterizare a fost format din -praf praf și cu duritate limitată. [1]
Notă
- ^ a b c d e f g h i j k Ferguson, DC și colab. , 1999.
- ^ a b ( EN ) CI Calle, Măsurarea fenomenelor electrostatice pe Marte și Lună ( PDF ), în Proc. Insti. Electrostatics Japan , 2001, pp. pp. 1. Accesat la 23 octombrie 2010 (arhivat din original la 24 iulie 2008) .
- ^ a b c d Echipa Rover , 1997.
- ^ Olhoeft, GR în Sand and Dust on Mars , R. Greeley și RM Haberle, Ed. (NASA Conference Paper CP-10074, NASA, Greenbelt, MD, 1991), pp. 44-46.
- ^ (EN) MW Siebert, Kolecki, JC, Încărcarea electrostatică a Pathfinder Rover (PDF), în AIAA Paper, vol. 0486, 1996. Accesat la 23 octombrie 2010 .
- ^ Kolecki, JC; Siebert, MW , 1997.
Bibliografie
- ( EN ) DC Ferguson și colab. , Dovezi pentru încărcarea electrostatică marțiană și uzura roților abrazive din Experimentul de abraziune a roților pe roverul Pathfinder Sojourner , în J. Geophys. Rez., Vol. 104, E4, 1999, pp. 8747-8789, DOI : 10.1029 / 98JE02249 .
- (EN) Joseph C. Kolecki, Mark W. Siebert, Rezultatele de pe Marte arată încărcarea electrostatică a Mars Pathfinder Sojourner Rover pe grc.nasa.gov, NASA, 15 aprilie 1998 (ultima actualizare). Adus la 23 octombrie 2010 (arhivat din original la 13 februarie 2011) .
- ( EN ) Echipa Rover, Caracterizarea depozitelor de suprafață marțiană de către Mars Pathfinder Rover, Sojourner , în Știință , vol. 278, nr. 5344, 1997, pp. 1765-1768, DOI : 10.1126 / science.278.5344.1765 .
Elemente conexe
linkuri externe
- ( EN ) Dale C. Ferguson, Experimentul de abraziune a roților efectuat pe Marte , pe grc.nasa.gov , 15 aprilie 1998 (ultima actualizare). Adus la 23 octombrie 2010 (arhivat din original la 7 iunie 2011) .
