Possibile utilizzare un velivolo drone per l’esplorazione di Marte?

Nell’atmosfera di Marte si ha a che fare con una pressione al suolo 100 volte inferiore a quella terrestre. La temperatura media è di -47 °C. Condizioni simili a quelle presenti nella stratosfera terrestre. Quindi un eventuale velivolo capace di volare nella stratosfera sarebbe un ottimo candidato per l’atmosfera di Marte.

Attualmente Airbus Perlan è un aliante ancora in fase di sviluppo che prevede il raggiungimento di 100.000 piedi di quota cioè 30 km circa. In passato sia U-2 che SR-71 arrivavano a rispettivamente 21 e 25 km circa di quota.

Avendo a che fare con pressioni 100 volte più basse il velivolo dovrà essere notevolmente più veloce per generare la stessa forza di sostentazione che avrebbe avuto con un atmosfera più densa. Inoltre non potrà raggiungere quote elevate perché l’atmosfera marziana già al suolo è molto rarefatta. La concentrazione di 95% di CO2 comporta l’impossibilità di utilizzare i tradizionali motori aeronautici terrestri.

Inoltre il decollo resterà una fase critica in quanto dovrà avvenire a velocità elevate in assenza di una struttura adeguata.

Considerato il ritardo nelle comunicazioni con Marte che può arrivare a svariati minuti il sistema deve autogestirsi sia per quanto riguarda il controllo del volo sia per quanto riguarda la connessione radio con gli orbiter.

Queste caratteristiche rendono il velivolo drone non adatto per l’esplorazione di lunga durata e con grande precisione del suolo marziano.

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Marte, la morte di un pianeta e il futuro della Terra

La Nasa rende pubblica un’analisi sul passato dell’atmosfera di Marte basata sui dati raccolti dalla sonda Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission (Maven). L’atmosfera di Marte subisce gli effetti del vento solare ed è probabile che in passato un evento drammatico possa aver contribuito a trasformare radicalmente il pianeta.

Il vento solare crea di fronte al pianeta un bow shock il cui limite inferiore raggiunge la ionosfera. Il campo elettrico generato dalle particelle solari accelera gli ioni presenti nell’atmosfera di Marte fino a velocità superiori a quella di fuga. Le tempeste solari possono spingere a quote ancora più basse le particelle solari (elettroni e protoni) alimentando una continua perdita di massa nell’atmosfera marziana.

Lo studio è molto interessante e ricco di spunti per l’analisi del futuro terrestre. Il nostro pianeta a differenza di Marte possiede un campo magnetico che ferma gran parte delle particelle solari. Queste vanno ad alimentare la formazione delle Fasce di Van Allen: 1000-6000km e 10000-65000km. In particolare durante le tempeste solari la fascia più interna può avvicinarsi fino a soli 200km. La ionosfera terrestre si estende tra 60-450km quindi interagisce con il vento solare soprattutto nelle fasi in cui questo è particolarmente intenso.

Perché è importante la ionosfera? Blocca gran parte della radiazione solare il che è fondamentale per le forme di vita terrestri. Contribuisce a regolare la temperatura e la stabilità dell’atmosfera nel suo complesso. Ma soprattutto, può un repentino e violento evento solare aver non solo strappato l’atmosfera ma anche un eventuale campo magnetico di Marte?

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Fonte:
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-mission-reveals-speed-of-solar-wind-stripping-martian-atmosphere

Il pianeta blu. La Terra? No, Plutone!

Cos’è che da il colore blu al cielo del nostro pianeta? L’elemento principale non è l’acqua come spesso si pensa ma un fenomeno chiamato scattering (diffusione) di Rayleight, cioè un’interazione elastica tra radiazione elettromagnetica e particelle.

Nel caso della Terra le molecole di azoto, gas presente per il 70% nell’atmosfera terrestre, provocano la diffusione della componente blu della luce solare. Le molecole di azoto sono infatti più piccole della lunghezza d’onda della luce blu.

In realtà vi è anche una componente dovuta all’interazione anelastica tra particelle e radiazione elettromagnetica, nel campo ultravioletto,  ma il suo peso nella generazione del fenomeno è minore.

Un meccanismo simile sta alla base dell’alone blu del pianeta nano Plutone scoperto di recente dalla sonda New Horizons, si ipotizza del tutto simile a quello scoperto sul satellite Titano. Negli strati alti dell’atmosfera di Plutone ci sono molecole di azoto e metano che reagiscono favorite dalla radiazione ultravioletta formando dei composti chiamati toline  che poi scendono verso il suolo generando il caratteristico colore rosso-marrone.

Inoltre sempre su Plutone le immagini suggeriscono la presenza di ghiaccio d’acqua in superficie. Una scoperta molto importante se si pensa che nella fascia di Kuiper potrebbero esserci molti altri corpi celesti simili.

Cielo Azzurro

cielo-azzurro

In assenza di un’atmosfera il cielo sarebbe nero con le stelle che farebbero da sfondo anche di giorno. Quindi la responsabile per la colorazione azzurra del cielo è l’atmosfera terrestre fatta per un 21% di ossigeno e un 78% di azoto.

Il fenomeno dello scattering di Rayleight consiste in una diffusione elastica delle onde elettromagnetiche. Cioè i fotoni che sbattono contro il mezzo che compone l’atmosfera rimbalzano in tutte le direzioni senza perdere energia. La probabilità di un urto aumenta per lunghezze d’onda più piccole, cioè per onde che vibrano più velocemente. Per l’atmosfera terrestre questa lunghezza d’onda Continua a leggere