Mars Pathfinder

Dades atmosfèriques
All graphics NASA.
 
   

Aquesta animació mostra tres imatges obtingudes el Sol 16 al matí. Permet veure el desplaçament dels núvols cap al nord-est. Es pensa que els núvols es trobaven a uns 16 km d'alçada i anaven a uns 25 km/h. 
 
Estrats de color rosat acostant-se pel nord-est a uns 6,7 m/s. La seva alçada aproximada és de 16 km. Aquest tipus de núvols conté partícules de pols envoltadas de gebre. Els núvols marcians poden cobrir de vegades grans regions, però mai s'ha vist que cobreixin tot el planeta. La imatge es va obtenir al Sol 16 amb la càmera IMP (Imager for Mars Pathfinder), uns 40 minuts després de sortir el sol, cap a l'horitzó est. 
 
Primera imatge en color feta des de la superfície de Mart de cel nuvolat, amb estrats situats a uns 16 km d'alçada viatjant a 6,7 m/s. Aquest tipus de núvols conté partícules de pols envoltadas de gebre. Els núvols marcians poden cobrir de vegades grans regions, però mai s'ha vist que cobreixin tot el planeta. La imatge es va obtenir al Sol 16 amb la càmera IMP (Imager for Mars Pathfinder), uns 40 minuts després de sortir el sol, uns 10 graus per sobre de l'horitzó est. 
 
Primera imatge del cel nuvolat obtinguda des de la superfície de Marte, amb estrats situats a uns 16 km d'alçada viatjant a 6,7 m/s. Aquest tipus de núvols conté partícules de pols envoltadas de gebre. Els núvols marcians poden cobrir de vegades grans regions, però mai s'ha vist que cobreixin tot el planeta. La imatge es va obtenir al Sol 16 amb la càmera IMP (Imager for Mars Pathfinder), uns 40 minuts després de sortir el sol, uns 10 graus per sobre de l'horitzó est. El rètol "you are here" indica on es veuría la Terra si el cel hagués estat clar. Es tornarà a intentar a una altra ocasió. A aquesta distància, la Terra s'hi veu com un estel blavós. 
La Mars Pathfinder obtindrà periòdicament imatges de la sortida i posta de Sol a Mart. Les properes seran una mica més panoràmiques que aquesta, feta a la posta de Sol. El crepuscle s'allarga més de dues hores, per la pols aixecada a gran alçada. 

Imatges del Sol obtingudes amb la càmera IMP a diferentes hores, amb diferentes elevacions sobre l'horitzó. A mida que el Sol baixa, la llum travessa capes més gruixudes de pols, i es fa més feble. D'aquesta manera es pot avaluar la quantitat de pols present, anomenada "profunditat òptica". El valor obtingut és de 0,4, comparable al mesurat per les Viking. El color vermellós del cel es degut a que la pols dispersa llum d'aquest color. L'atmosfera terrestre es blava per dispersar millor aquest color.  

Els propers dies s'intentarà determinar la mida i forma dels grans de pols, l'alçada fins a la que s'aixeca i la quantitat de vapor d'aigua atmosfèric. També es vol detectar el possible pas de núvols per sobre d'Ares Vallis, que es podria complementar amb l'ajut del telescopi Hubble. 
 
Seqüència de imatges de la sortida del sol a Mart obtinguda amb filtre blau al sol 25, que es complementa amb les observacions d'Ares Vallis efectuades amb el telescopi Hubble el mateix sol. El moment i lloc de sortida del Sol també poden ajudar a determinar amb precisió la posició de l'estació Sagan. 
 
Aquesta imatge, obtinguda el Sol 21 per la càmera IMP (Imager for Mars Pathfinder) aproximadament un minut després de la posta de sol a Marte s'hi veu la silueta dels turons "Twin Peaks" retallades a sobre d'un cel de color rosat. Aquest tipus de imatges s'obté periòdicament per mesurar a quin ritme es fa fosc al vespre. Unes dues hores després d'amagar-se el sol encara hi ha una mica de llum, degut a la gran alçada a la que arriba la pols. 

 
Variacions de la pressió durant el descens (punts), mesurada amb el MET a bord de la Pathfinder. Els dos rombes indiquen els moments de tall del paracaigudes i del primer impacte. La pressió augmenta de forma contíua, molt probablement perquè la nau va rodolar baixant uns 10 metres per una pendent abans d'aturar-se. L'interval entre les dues líias horitzontals puntejades representa la diferència de pressió correspondent a uns 10 m. de descens. També es poden distingir els salts en rebotar. 
 
  Pressió atmosfèrica a la superfície marciana, mesurada per la Mars Pathfinder ASI/MET. La pressió mitjana durant els 3 primers dies marcians (Sols) és d'uns 6,75 mil.libars, 150 vegades menys que la pressió terrestre al nivell del mar (1013,25 mil.libars). Les pressions registrades só un 10 a un 20% més baixes que les detectades ara fa 21 anys per la Viking Lander 1, a la mateixa època d'estiu i a l'hemisferi nord. Les diferècies podríen ser degudes a les diferents altituds. El cicle diari, però, e comparable, amb pressions míimes al voltant de les 4 a.m. i 6 p.m., i pressions màximes prop de la mitja nit i de les 10 a.m. La precissió de les mesures efectuades per la Pathfinder és molt més gran, de mil.lésimes de mil.libar). 
 
  Pressió superficial marciana, en mil.libars, mesurada per la Pathfinder. L'escalfament i expansió de l'aire fa baixar la pressió i el refredament i contracció la fa pujar. Les variacions també permeten deduir la presècia de pols en suspensió fins desenes de quilòmetres d'alçada. Després d'una interrupció, es van reprendre les mesures al sol 18, gràcies a una modificació dels programes de control. 

Sembla que ja ha tingut lloc el míim anual de pressió per aquest lloc, possiblement entre els sols 14 i 16, molt a prop de les dates previstes (15-20), segons les mesures efectuades per la Viking 1 entre 1976-1982 i els models numèrics emprats. 
 

"Pel.lícula" de la pressió atmosfèrica

Mostra les variacions de pressió corresponents a 10 Sols. A alguns Sols s'hi veuen quatre pics a la gràfica del cicle diari de pressió, corresponents als quatre components principals de les marees tèrmiques a l'atmosfera marciana. 
 
Variacions de pressió atmosfèrica a la superficie de Mart produidas pel pas d'una remolinada de pols per sobre de l'estació Sagan al Sol 25. Després es van detectar algunes més. La líia negra correspon a les variacions de pressió durant un periode d'uns 2 minuts. S'hi veu clarament un descens del 0,5 %. Les corbes puntejades mostren les dades mesuraddes pels dos sensors del vent (blau correspon al sensor 4, de l'est, i vermell correspon al sensor 1, de l'oest). El vent refreda un filferro calent que hi ha als sensors. Quan la remolinada s'apropa, augmenta la velocitat del vent de l'est i disminueix la pressió. Després para el vent de l'este, i de sobte comença a bufar de l'oest. Finalment, en allunyar-se, para el vent de l'oest i es recupera la pressió normal. De llibre!. 
 
Esquema molt simplificat de la remolinada que va passar per sobre de l'estació Sagan al Sol 25. Mostra el sentit de rotació i les variacions de velocitat del vent i de la pressió atmosfèrica. 
  Mesures de la velocitat i direcció del vent efectuades pel Mars Pathfinder Atmospheric Structure/Meteorology Experiment mitjançant un sensor situat a l'extrem d'una estructura d'1 m d'alçada. Els resultats só similars als obtinguts per la Viking Lander 1 a la mateixa estació de l'any. A la matinada i al vespre els vents acostumen a bufar del sud/sud-est, mentre que a primeres hores de la tarda canvía la direcció i i bufen del nord. Les velocitats, de pocs quilòmetres per hora, só una mica més altes a la nit (16 km/h). 
 
  Direcció del vent, que equival a dir: lloc d'on ve el vent. Al menys durant els primers sols a Mart, la direcció anava girant en el sentit de les agulles del rellotge al llarg del dia: era del sud per la nit, de l'oest al matí, del nord a mig dia i de l'est a la tarda. Però a partir del sol 7 va començar a canviar aquesta situació regular al mateix temps que la pressió, per tornar al cicle complet de 360 graus alguns dies després. 
 
  Velocitat del vent. Les medicions no só massa fiables quantitativament, però sí cualitativament, és a dir, es pot veure clarament quan bufa més fort, però no la velocitat exacta. Durant els 10 primers sols, els vents més forts bufaven a primeres hores del matí i cap el mig dia. Els més febles bufaven cap al vespre. 
  Temperatura atmosfèrica dels tres primers dies, mesurada a 0,25, 0,5 i 1 m per sobre dels plafons solars. La màxima, d'uns 9 graus C sota zero, es va detectar a mig día del primer Sol, quan encara no s'havia extés l'estructura i els sensors es trobaven prop del plafons. La temperatura diurna és uns 5 o 6 graus més alta al sensor baix que al que està situat a un metre d'alçada. Aquesta diferècia dóa una idea del intercanvi de calor entre el sòl i l'atmosfera. Les naus Viking teníen un sol sensor, col.locat a 1,6 m del terra. Les temperatures detectades per la nau Pathfinder só una mica més altes, en part possiblement a causa de que el terra és més fosc i absorbeix mésradiació solar. 
 
  Temperatura atmosfèrica, en graus Kelvin (200 Kelvin = -100 Fahrenheit; 260 Kelvin = +8 Fahrenheit), mesurada pels tres termistors localitzats a diferents alçades a l'estructura de l'aparell ASI/MET de la Mars Pathfinder. El més elevat es troba 1 m per sobre del marge d'un dels plafons solars, que està a 0,4 m de la superfície del terra. Les altres dos sensors es troben a 0,5 i 0,25 m per sobre del plafó solar. Les temperatures màximes i míimes les detecta el sensor més baix. 
  

 
Medicions de l'acceleració durant l'aterratge de la nau Pathfinder, efectuades pels 3 acceleròmetres RSS. L'inflat dels airbags es va produir als 1194 segons. El encendido del motor RAD a los 1198 segons. El tall del paracaigudes als 1200 segons. El primer rebote als 1204 segons, i el segon als 1210 segons. Va rebotar 15 vegades durant el periode de mostreig d'alta freqüèencia (32 Hz). Es pensa que encara va saltar i rodolar durant un minut més abans d'aturar-se. L'alçada dels pics permet deduir la força del xoc, i l'interval entre pics succesius permet deduir l'alçada del bot. Per exemple: 
  • 6 s =16,7 m
  • 5 s =11,6 m 
  • 4 s = 7,4 m 
  • 3 s = 4,2 m 
  • 2 s = 1,9 m. 
 
  Temperatures atmosfèriques detectades pel Mars Pathfinder Atmospheric Structure Instrument: Aquesta figura mostra els resultats preliminars de les temperatures detectades per la Mars Pathfinder durant el seu descens a través de l'atmosfera marciana al 4 de juliol de 1997. La nau va mesurar només les deceleracions. A partir d'aquestes es dedueix la densitat, i a partir d'aquesta es dedueixen les pressions i temperatures. El perfil obtingut per la Viking 1 al 20 de juliol de 1976 s'ha representat al costat. Les temperatures detectades a l'alta atmosfera al 1997 só molt més baixes que les que es van mesurar al 1976. De fet, la temperatura registrada a uns 80 km d'altitud és la míima detectada a Mart (-275 graus Fahrenheit). Aquestes baixes temperatures s'expliquen senzillament tenint en compta que la Mars Pathfinder va penetrar a l'atmosfera a les 3 a.m. (hora local marciana). Per sota dels 60 km d'altitud les diferècies ja no só tan notables. 
 
  Perfil de temperatures detectat pel Pathfinder Atmospheric Structure Instrument: Aquesta figura presenta els El perfil obtingut per la Viking 1 al 20 de juliol de 1976 s'ha representat al costat. Durant el descens es va registrar a 80 km de d'alçada una temperatura per sota del punt de condensació del CO2. 
 
  Gràfic que mostra la deceleració en g's durant l'entrada i caiguda a través de l'atmosfera marciana. Quan la nau va pentrar a l'alta atmosfera (temps 0), a 160 km d'alçada i a 7,5 km/s, la força de frenat era menor de 10 micro-g (0.00001 g). Cent segons més tard, a 25 km d'alçada, era de 20 g. L'aturada repentina produida quan es va obrir el paracaigudes a 10 km d'alçada s'hi veu clarament als 185 segons. La deceleració es representa amb escala logarítmica. Aquestes medicions permeten calcular les variacions de densitat, temperatura i pressió atmosférica amb l'alçada. 
 
  Densitats atmosfériques obtingudes mitjançant el Mars Pathfinder Atmospheric Structure Instrument: Aquesta imatge provisional mostra les variacions de densitat detectades per la Mars Pathfinder durant el descens a través de l'atmosfera marciana, comparat amb el perfil de densitat obtingut per la Viking 1 al 20 de juliol de 1976. Les densitats per sobre de 60 km d'alçada só ara molt menors. Aquesta informació és important per planejar la la maniobra de frenat aerodinàmic de la Mars Global Surveyor el proper mes de setembre. 
 
Visit the Project Mars Pathfinder web page at NASA:
The missions are managed by the Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, CA, for NASA's Office of Space Science, Washington, DC.