Retard du premier vol en raison du mauvais temps dans un autre monde

vol 19 pour NasaSa création est prévue au plus tard le dimanche 23 janvier 2022.

Atmosphère Mars Beaucoup moins dense que celle de la Terre ; Cependant, le climat de Mars partage de nombreuses similitudes avec la Terre : les saisons, les vents changeants, les nuages ​​​​glacés et les tempêtes de poussière, entre autres. La prévision des événements météorologiques, comme pour la Terre, est toujours une entreprise incertaine. Lors de la préparation du vol 19, nous avons découvert qu’une météo martienne inattendue pouvait conduire à un scénario familier et malheureux ici sur Terre : un vol retardé. Heureusement, l’Ingenuity ne transporte aucun passager et tous ses bagages sont « portés », donc le résultat n’est rien de plus que d’attendre une météo plus clémente.

Avec 18 vols effectués à ce jour, les prévisions météorologiques font désormais partie intégrante de la planification des vols vers Mars. Depuis le premier vol le 19 avril 2021, Jezero Crater a progressé au printemps et en été. Nous approchons actuellement de la fin de l’été et du début de l’automne, qui débute le 24 février. Et à mesure que les saisons changent, de nouveaux défis se présentent, notamment une densité d’air plus faible qui a nécessité des ajustements à notre façon de voler.

En tant que prévisionnistes météorologiques, notre travail consiste à fournir une évaluation des conditions météorologiques actuelles par rapport aux exigences de l’aviation. Quelles sont ces exigences pour un vol acceptable et sûr ? Les conditions favorables dépendent de deux propriétés principales : la densité de l’air et la vitesse du vent. Bien que nous n’ayons pas l’avantage d’un grand nombre de stations météorologiques ou de satellites en orbite autour de la météo sur Mars, comme c’est le cas sur Terre, nous avons un certain nombre d’outils à notre disposition pour déterminer si les conditions sont acceptables pour le vol. La ressource de prévision la plus utile est Analyste en dynamique de l’environnement martien (MEDA) – Une station météo opérant sur le rover Persévérance. Grâce à cet ensemble d’outils puissants, nous pouvons calculer la densité de l’air, mesurer les vents tout au long de la journée et suivre leurs changements avec la saison alors que nous nous préparons pour de futurs voyages. Nous ne sommes pas non plus sans l’aide d’actifs orbitaux – le Mars Color Imager (MARCI) et le Mars Climate Sounder (MCS) à bord du Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) fournissent des mises à jour quotidiennes sur l’état de l’atmosphère – utiles pour comprendre l’activité à l’extérieur Cratère Jezero qui peut Cela affecter le temps à l’avenir.

Alors que Mars passe à l’automne, nous nous attendons à une augmentation de la quantité de poussière dans l’atmosphère à l’échelle mondiale ; Les niveaux resteront élevés pendant la saison hivernale (cette période de l’année est appelée la «saison de la poussière»). La poussière joue un rôle majeur dans le climat de Mars, et sa caractérisation est particulièrement importante pour les origines de surface à énergie solaire telles que la créativité. La poussière atmosphérique réduira la quantité de lumière solaire atteignant les panneaux solaires d’Ingenuity, qui chargent les batteries nécessaires au vol. De plus, la poussière dans l’atmosphère est chauffée par la lumière du soleil et réchauffe l’atmosphère environnante, réduisant l’air déjà à faible densité dans lequel la créativité doit voler. Les membres de l’équipe des opérations discutent activement de la prochaine saison de la poussière et de la manière de réagir aux impacts de cet environnement changeant.

Une forte tempête de poussière régionale est apparue le premier jour de la nouvelle année, englobant le cratère Jezero juste au moment où nous avons identifié le vol 19. L’existence de cette tempête est arrivée très tôt – avant même la saison de poussière traditionnellement commencée ! En fait, nous n’avons jamais vu une tempête aussi forte sur Mars il y a un an. Les premiers signes d’une tempête de poussière approchante ont été repérés par Persévérance, qui a observé une augmentation du soulèvement de poussière dans le cratère Jezero. en orbite, MRO J’ai pris des images de cette tempête de poussière régionale croissante, qui a montré des signes d’expansion de l’hémisphère sud vers l’hémisphère nord – probablement vers le cratère Jezero. Notre équipe de prévision météorologique a dû prendre la décision de poursuivre ou non le voyage. Les données que nous analysons à partir de MEDA et des actifs orbitaux peuvent être retardées de quelques heures à quelques jours, et nous avons donc dû faire des prévisions pour le vol 19 quelques jours dans le futur. Il était clair qu’il y avait beaucoup d’incertitude à l’horizon. L’équipe météorologique a recommandé de retarder le vol 19, ce que l’équipe créative a finalement adopté (le vol 19 était initialement prévu pour le 5 janvier 2022, ou Perseverance Mission aujourd’hui 313).

Les fondements de la créativité se sont avérés être la bonne décision. Dans les jours qui ont suivi le retard de vol, la tempête de poussière s’est déplacée au-dessus du cratère Jezero, et nous avons pu clairement voir ses effets à la fois dans les données MEDA et depuis l’orbite (Fig. 1). Le plus notable a été la forte baisse de la densité de l’air – environ 7% de déviation en moins par rapport à ce qui avait été observé avant la tempête de poussière. Cette diminution marquée aurait placé la densité sous le seuil de sécurité du vol et aurait transmis des risques indus au vaisseau spatial. Nous avons également observé l’effet de la poussière sur la quantité de lumière solaire absorbée par le panneau solaire Ingenuity, qui est tombée bien en dessous des niveaux normaux de « ciel clair », en baisse d’environ 18 %.

La tempête de poussière s’est dissipée, et maintenant, il semble que nous volerons avec créativité au plus tard le dimanche 23 janvier. La tempête de poussière et son impact sur la planification est une expérience d’apprentissage importante pour toute l’équipe. Des événements futurs sont attendus plus tard dans la saison poussiéreuse et risquent de se transformer en tempêtes à l’échelle mondiale telles que celles récemment observées en 2018, 2007 et 2001. Nous resterons persistants dans nos efforts pour faire voler la créativité en toute sécurité dans un avenir prévisible.

Écrit par Jonathan Pabst et Michael Mishna (Ingenuity Team for Weather/Environment, NASA-Laboratoire de propulsion à réaction).