Os pesquisadores desenvolveram um novo sistema de medição da velocidade do vento sônico usando sensores piezoelétricos que podem medir a velocidade do vento marciano com mais rapidez e precisão. A tecnologia pode medir até 100 velocidades do vento por segundo, uma grande melhoria em relação aos métodos anteriores. O potencial para recolher dados mais detalhados pode ser crítico para futuras missões a Marte, incluindo a operação de veículos mais pequenos, como o helicóptero Creativity.
Marte é um ambiente notoriamente hostil. A temperatura em Marte flutua muito ao longo do dia, com a temperatura média sendo de 80 graus Fahrenheit negativos. A maior parte da superfície de Marte está coberta de poeira vermelha e o terreno é dominado por crateras, desfiladeiros e vulcões. A atmosfera de Marte é extremamente fina, com uma densidade de apenas 1% da da Terra.
Portanto, medir a velocidade do vento no Planeta Vermelho é um grande desafio. As sondas de Marte foram capazes de capturar uma série de medições - algumas medindo a velocidade com que o vento sopra sobre material aquecido, e outras usando câmeras para capturar os "vestígios" do vento soprando. Ambas as medições da velocidade do vento fornecem informações valiosas sobre o clima e a atmosfera de Marte.
Mas ainda há espaço para melhorias na caixa de ferramentas da astronomia, especialmente à medida que os planos para enviar astronautas a Marte estão em andamento nos próximos anos.
No Proceedings of the National Academy of Sciences, publicado pela AIP Press em nome da Acoustical Society of America, pesquisadores do Canadá e dos Estados Unidos demonstraram um novo sistema acústico de medição da velocidade do vento que usa um par de transdutores piezoelétricos de banda estreita para medir o tempo de propagação dos pulsos sonoros no ar marciano. O estudo levou em consideração uma variedade de variáveis, incluindo efeitos de difração do transdutor e direção do vento.
O autor Robert White disse: "Ao medir a diferença no tempo de propagação do som para frente e para trás, podemos medir com precisão a força do vento tridimensional. Este método tem duas vantagens principais. Uma é que é rápido e a outra é que funciona bem em baixas velocidades. "
Os pesquisadores esperam poder medir a velocidade do vento até 100 vezes por segundo, até 1 centímetro por segundo, em contraste com os métodos anteriores que só conseguem registrar a velocidade do vento cerca de uma vez por segundo e têm dificuldade em rastrear velocidades do vento abaixo de 50 centímetros por segundo.
“Com medições rápidas e precisas, esperamos poder medir não apenas as velocidades médias do vento, mas também as velocidades turbulentas e flutuantes do vento, que são importantes para a compreensão das variáveis atmosféricas que podem causar problemas para aeronaves pequenas, como o helicóptero Ingenuity que voou recentemente em Marte”, disse White.
Os pesquisadores caracterizaram sensores e indutores ultrassônicos em uma ampla faixa de temperatura e uma estreita faixa de pressão de dióxido de carbono, o principal gás atmosférico de Marte. Os seus resultados mostram que as mudanças na temperatura e na pressão resultam apenas em taxas de erro nominais.
“O sistema que estamos desenvolvendo será 10 vezes mais rápido e 10 vezes mais preciso do que qualquer sistema usado antes”, disse White. “Esperamos que, ao considerar futuras missões a Marte, produzam dados mais valiosos e forneçam informações úteis sobre o clima de Marte, e talvez tenham um impacto numa melhor compreensão do clima do nosso próprio planeta.”
Compilado de /ScitechDaily