Perseverance påbörjar vetenskapliga mätningar på Mars

2021-05-11 Vaisala Oyj

Perseverance påbörjar vetenskapliga mätningar med finsk utrustning på Mars

NASA:s rymdbil Perseverance har nu tillbringat sin första månad på Mars. Test- och implementeringsfasen går bra. Efter den första uppvisningen av helikopters Ingenuity fortsätter rymdbilen nu sina vetenskapliga mätningar. Perseverance förde med sig instrument för mätning av tryck och luftfuktighet till Mars och grundlade därmed det första meteorologiska nätverket på en annan planet.

Rymdbilen Perseverance landade framgångsrikt på Mars i februari 2021. Rymdbilen ska utforska ett gammalt floddelta i Jezero-kratern under åtminstone det närmsta marsåret, vilket motsvarar ungefär två jordår. Efter landning har rymdbilen sträckt ut sina robotarmar och redan skickat ett stort antal bilder, videor och ljudklipp av hög kvalitet tillbaka till jorden.

Rymdbilens MEDA-mätutrustning (Mars Environmental Dynamics Analyzer) är utvecklad av ett spansklett forskningskonsortium. Utrustningen är redan satt i drift. MEDA är en väderstation som har tagits fram specifikt för förhållandena på Mars. Instrument från Meteorologiska institutet i Finland (FMI) och Vaisala ingår i MEDA-kitet för att mäta tryck- och fuktförhållanden på Mars. Mätinstrumenten samt MEDA:s lokala vinddata används även av Ingenuity-helikoptern.
Mätinstrumenten behöver kunna leverera tillförlitliga mätningar av hög kvalitet även efter den långa rymdresan.

”Vetenskapliga, korrekta och tillförlitliga mätningar utgör grunden för forskningen om Mars. Därför känns det fantastiskt att få bekräftelse på att våra sensorer fungerar under de extrema förhållandena på Mars, även efter den krävande rymdresan. Vaisalas mätteknik är som bäst under svåra mätförhållanden”, säger Liisa Åström, produktutvecklingschef på Vaisala.

”Utrustningen på Mars måste fungera under alla förhållanden och testas därefter. Arbetet med att tillverka, testa och färdigställa mätinstrumenten har pågått i många år hos oss, så det känns underbart att äntligen få se instrumenten i bruk på Mars”, sammanfattar Maria Hieta, Research Engineer på FMI.

Maria Hieta fortsätter: ” Instrumenten för fuktmätning på Perseverance gått igenom en tuff urvalsprocess. FMI byggde 13 olika instrumentmodeller runt fuktighetssensorn och modellerna testades flera gånger under svåra förhållanden, exempelvis i extremt låga temperaturer. Dessutom utsattes de för vibrationer och stötar under testerna. Den mest tillförlitliga av modellerna valdes ut att ingå i MEDA-utrustningen.”

De första mätningarna uppfyller förväntningarna

MEDA-utrustningen har levererat en första dygnet runt-mätserie för tryck och relativ luftfuktighet till jorden. De uppmätta värdena är i linje med vad som förväntades.

”Trycknivåerna och dygnsvariationer i Jezero-kratern stämmer väl överens med våra modeller. Den relativa luftfuktigheten är praktiskt taget noll (0 % RH) på dagen och stiger under natten, eftersom den lokala temperaturen sjunker till nästan –80 °C. Som jämförelse anses 20 procent relativ luftfuktighet vara väldigt lite på jorden, och en relativ luftfuktighet kring noll har nästan aldrig uppmätts. Med hjälp av tryckdata har vi också kunnat observera dammstormar som passerar Perseverance. I tryckdata visas de som snabba och kraftiga nedgångar i trycksignalen”, berättar Maria Genzer, chef för rymdforsknings- och rymdteknikgruppen på FMI.

Mars väderförhållanden och atmosfär intresserar finländska forskare

Rymdbilen Perseverance är konstruerad för att utforska Mars förhållanden och geologi samt söka efter tecken på tidigare liv. Tecken på liv är visserligen fascinerande, men finländska forskare är framför allt intresserade av Mars atmosfär.

”Jorden och Mars har många likheter och därför är studien av Mars atmosfär är så fascinerande: Den hjälper oss att förstå hur jordens atmosfär fungerar. Dessutom kan dammstormar på Mars vara kraftfulla, så det är väldigt viktigt att kunna förutse stormarna om vi ska göra bemannade rymdfärder till Mars i framtiden. Därför behöver Mars ett nätverk för väderstationer”, förklarar Maria Genzer.

Meteorologiskt observationsnätverk baserat på finländsk expertis

Perseverance och rymdbilen Curiosity, som landade på Mars 2012, gör mätningar på ca 370 mils avstånd från varandra. Rymdbilarna har likartade, finska instrument för mätning av tryck och luftfuktighet, som samlar in data som skickas till jorden för analys.

Data från rymdbilarna, i kombination med observationer från NASA:s Marslandare InSight, utgör det första trepunktsnätverket för meteorologiska observationer på en främmande planet. Nätverket möjliggör ännu mer exakt modellering av Mars atmosfär och dess fenomen.

”I framtiden hoppas vi få fler mätpunkter på Mars. Det skulle till exempel vara en förutsättning för vårt MetNet-program, där vi utvecklar små sonder som ska träffa och tränga ner i Mars yta. Sonderna skulle då bilda ett heltäckande nätverk för väderobservationer på planeten”, förklarar Maria Hieta.

Uppdraget Mars 2020 är en del i NASA:s Mars Exploration Program. En av huvuduppgifterna för rymdbilen Perseverance är att samla in och lagra serier med bergarts- och jordprover som kan föras tillbaka till jorden för analys i framtiden. Enligt planerna ska finsk teknik åter skickas till Mars 2022, då som en del i ExoMars-uppdraget som genomförs av den europeiska rymdorganisationen ESA och den ryska rymdorganisationen Roscosmos.

En frisk fläkt – hur ser framtiden ut inom ventilation?

2024-02-02

Byggnader står för 40 % av den globala energianvändningen, vilket gör dem till ett självklart mål för potentiella besparingar. Enbart VVS-system – det vill säga värme, ventilation och luftkonditionering – står för 38 % av en byggnads förbrukning.

Ventilation Värme Kyla

En frisk fläkt – hur ser framtiden ut inom ventilation?

2023-11-10

Byggnader står för 40 % av den globala energianvändningen, vilket gör dem till ett självklart mål för potentiella besparingar. Enbart VVS-system står för 38 % av en byggnads förbrukning.

Ventilation Värme Kyla El Automation/Styr- och Regler Energieffektivisering

Soletair Power integrerar Vaisalas CO2-sensorer

2023-10-06

Soletair Power integrerar Vaisalas CO2-sensorer i sin banbrytande byggnadsintegrerade koluppsamlingsteknik.

Ventilation Energieffektivisering Referensprojekt

Skapa optimala boende- och arbetsmiljöer

2023-09-15

ProOptiment använder Vaisalas CO₂-transmitter i GMD20-serien, GMW80-seriens CO₂-fuktighets-temperaturtransmitters (GMW83DRP, HMS82), och GMP252 CO₂-proben.