طوفان غباری عظیمی که در سال ۲۰۱۸ سیاره مریخ را فرا گرفت، به قدری گسترده شد که نور خورشید را برای ماهها مسدود کرد و پنلهای خورشیدی مریخنورد «فرصت» (Opportunity) را از کار انداخت و به مأموریتی ۱۶ ساله پایان داد.
طوفانهای مریخی، برخلاف تصورات علمی تخیلی، با بادهایی با سرعت حداکثر حدود ۹۵ کیلومتر در ساعت همراه هستند. با این حال، به دلیل چگالی یک درصدی جو مریخ نسبت به زمین، این بادها نیروی چندانی وارد نمیکنند. عامل اصلی تخریب در این طوفانها، ذرات ریز غبار هستند که بار الکترواستاتیکی ضعیفی دارند و مانند فوم بستهبندی به سطوح میچسبند.
چگونه یک طوفان منطقهای کل سیاره را بلعید
مدارگرد شناسایی مریخ (Mars Reconnaissance Orbiter) برای اولین بار در ۳۰ مه ۲۰۱۸ متوجه این اختلال شد. ظرف حدود یک هفته، این طوفان منطقهای به وسعت بیش از ۱۸ میلیون کیلومتر مربع، یعنی بزرگتر از آمریکای شمالی، گسترش یافت. تا ۱۲ ژوئن، وسعت آن به ۳۵ میلیون کیلومتر مربع، یک چهارم سیاره، رسید و در ۱۹ ژوئن، به عنوان یک رویداد سیارهای اعلام شد.
این طوفانها مکانیزم خاموشکننده خود را دارند. نور خورشید سطح را گرم میکند، هوای گرم به همراه گرد و غبار بلند میشود، گرد و غبار معلق نور بیشتری جذب میکند، هوای بیشتری بالا میرود و این چرخه تا زمانی ادامه مییابد که آسمان آنقدر غلیظ شود که نور کافی به سطح نرسد. دانشمندان هنوز دلیل مشخصی برای فواصل طولانی بین این طوفانهای سیارهای (حدود سه سال مریخی یا پنج و نیم سال زمینی) پیدا نکردهاند.
هزینه تاریکی برای یک ربات خورشیدی
میزان غبار در آسمان مریخ با «تاو» (tau) اندازهگیری میشود. مقدار معمول در نزدیکی محل فرود «فرصت» حدود ۰.۵ بود. در اوج طوفان، «تاو» در موقعیت «فرصت» به ۱۰.۸ رسید که از توانایی مهندسان برای اندازهگیری دقیق فراتر رفت. مریخنورد کنجکاوی (Curiosity) که در سمت دیگر مریخ قرار داشت و به دلیل استفاده از پلوتونیوم به جای نور خورشید، تحت تأثیر قرار نگرفته بود، «تاو»ی حدود ۸.۰ را ثبت کرد.
آخرین پیام «فرصت» در ۱۰ ژوئن ۲۰۱۸ دریافت شد. مهندسان نتیجه گرفتند که باتری آن به زیر ۲۴ ولت رسیده و یک خطای کمبود برق فعال شده که همه سیستمها به جز ساعت مأموریت را خاموش میکند. آسمان مریخ حدود چهار ماه طول کشید تا پاک شود.
طوفان همچنین یک موهبت بود
برای دانشمندان جوی، سال ۲۰۱۸ اولین طوفان سیارهای بود که توسط ناوگان کامل ماهوارههای مداری و گزارشهای سطحی رصد میشد. مدلسازیها نشان میدهد که گرد و غبار معلق در جو میانی، مانع از تشکیل ابرهای یخی میشود که معمولاً رطوبت را به دام میاندازند. این امر باعث میشود آب به ارتفاعاتی صعود کند که نور خورشید آن را تجزیه کرده و هیدروژن آن برای همیشه از جو نشت کند. طوفان ۲۰۱۸ به عنوان یکی از سه رویداد در یک سال مریخی که باعث تسریع از دست رفتن آب شده بود، شمارش شد.
راه حل، توقف اعتماد به آسمان بود
«فرصت» برای ۹۰ روز مریخی ساخته شده بود، اما بیش از چهارده سال به فعالیت ادامه داد. عمر طولانی آن تا حدی به بادهای فصلی که پنلهای خورشیدی آن را تمیز نگه میداشتند و تا حدی به باتریهای فوقالعادهاش بستگی داشت. مدیر پروژه، جان کالاس، اشاره کرد که این باتریها پس از بیش از ۵۰۰۰ چرخه شارژ، حدود ۸۵ درصد از ظرفیت اولیه خود را حفظ کرده بودند. مسافت طی شده توسط «فرصت» در نهایت به ۴۵.۱۶ کیلومتر رسید که همچنان رکورد پیمایش در خارج از زمین است.
تاکنون هیچکس نتوانسته است پیشبینی دقیقی از این طوفانها ارائه دهد. در عوض، مهندسان رویکرد خود را تغییر داده و مأموریتهای سطحی که به نور خورشید وابسته هستند را متوقف کردهاند؛ اقدامی که نشاندهنده پذیرش این واقعیت است که نمیتوان با آب و هوای مریخ جنگید، بلکه باید از تعامل با آن اجتناب کرد.
