Støvtransport på Mars

Deltagere: Jonathan Merrison, Haraldur Pall Gunnlaugsson, Per Nørnberg

Baggrund

Mars, set fra Hubble rumteleskop

Mars er dækket af fint rødt støv, som giver planeten dens karakteristiske røde farve. Støvet er altid til stede i atmosfæren. Det dominerer vejret og støvtætheden bliver ind imellem så høj at planetoverfladen ligger hen i delvis mørke. Støvets oprindelse, kemiske og geologiske egenskaber er ikke endnu fuldt forstået.

Ved hjælp af simulatorer, modellering og udvikling af nye instrumenter kan forskere få et dybere kendskab til det støvede Marsmiljø og hjælpe til med at forstå nogle af planetens mysterier.

Eksperimentelle faciliteter

Central for den forskning har været udviklingen af to unikke recirkulerende vindtunneler placeret i beholdere hvori marsforhold kan etableres. Her kan parametre som gastryk, gassammensætning, temperatur og vindforhold kontrolleres så miljøet på Mars overflade kan genskabes, og luften kan tilsættes støv for at simulere aerosolindholdet i Marsatmosfæren. Eksperimenter kan udføres i vindtunnelen eller instrumenter kan her udsættes for et realistisk Mars støvmiljø. Fysiske egenskaber af den analoge Marsstøv kan studeres med en række forskellige tekniker.

Et tredje miljøkammer kan bruges til studiet af andre egenskaber på Marsoverfladen. Atmosfære og temperatur kan kontrolleres og gasser måles med en rest gas analysator. En ekstern ultra violet lampe kan simulere den hårde UV stråling på Mars. Kemiske og mineralogiske processer kan studeres, f. eks. oxidation af jern II komponenter. Transport af varme og vanddamp kan måles med sensorer.

Formål
Med udvikling af bedre analog prøver og bedre simuleringer af Marsovefladen er det hensigten at forsøge at forbedre forståelsen af processerne på Marsoverfladen. Det har vist sig at være af vital betydning for tolkningen af observationer fra Mars såvel som for næste generation af eksperimenter, der skal foregå på planetens overflade. Specifikke projekter der er undervejs:

Elektrisk opladning af støv (afladning)

Magnetiske eksperimenter

Støv adhesion/cohesion

Fænomenerne er ikke blot af  videnskabelig interesse, men kan blive vigtige for  sikkerhed og funktion af instrumenter på Mars overfladen, hvor støv er den farligste miljøfaktor.

Forskellige komponenter til Beagle 2 efter test i vindtunnelen

Støv aflejret på Marsoverfladen har indflydelse på transporten af vanddamp og har derfor indflydelse på mulighederne for liv. Vidnesbyrd om nylig forekomst af flydende vand (Mars Express, Mars Global Surveyor og Mars Reconnaissance  Orbiter) har påpeger mulighederne for forekomsten af flydende vand tæt under overfladen af Mars. I virkeligheden kan der under temperatur og tryk på Mars med vandmættet atmosfære forekomme flydende vand på overfladen. Aflejret støv på overfladen gør diffusionen af vand er ekstremt langsom og kan derfor funger som en barriere for vanddamp transport ud af overfladen.