/rumfart

Stærkt klæbende Marsstøv giver forskerne hovedbrud

Støvet på Mars er så ultrafint og elektrostatisk, at det truer med at kvæle marsbilerne, selvom forskere har tænkt sig gennem en række løsninger på problemet. Næste Marsbil løser problemet med atomkraft, selvom en fejlramt opsendelse kan sprede radioaktivt materiale.

Af Jakob Møllerhøj , lørdag 31. jul 2010 kl. 12:00

Støv på solpanelerne plager de to marsbiler Spirit og Opportuniy, der ikke er udstyret med en mekanisme til selv at rense panelerne. I stedet må folkene ved NASA forlade sig på tilfældigheder og i sidste uge kunne Ingeniøren således fortælle, hvordan der var kommet fornyet liv i marsbilen Opportunity, da vinde på den røde planet blæste støvet væk fra bilens panel med solceller.

Derfor kunne det virker oplagt, hvis marsbilerne havde en mekanisme, så de kunne rense sig selv, men så enkelt er det ikke - blandt andet fordi vægten er en særdeles væsentlig faktor i forbindelse med rumfart, forklarer professor ved DTU Space John Leif Jørgensen i en mail.

»Jeg legede for et par år siden med idéen om at bruge ultralydsrensning af solpanelernes overflader, men det blev for tungt, så det kan bedre betale sig at have mere solpanel med.«

Cand.scient i fysik Kristoffer Leer, der deltager i forskningsgruppen Marsgruppen, som har hjemme på Niels Bohr Instituttet, nævner udover hensynet til vægten også den øgede kompleksitet (mere der kan gå i stykker), som renseudstyr ville medføre, som årsag til, hvorfor Spirit og Opportunity ikke er selvrensende.

»Den primære forklaring er nok, at det vejer ekstra, og så er der også ekstra udstyr, der skal fungere,« siger han.

Desuden er det tvivlsomt hvor godt en eventuel støvrensningsmekanisme ville fungere på Mars.

»Støvet på Mars er meget finkornet helt ned til en størrelse på få mikrometer i diameter. Og det betyder faktisk, at det er meget elektrostatisk stærkt bindende, så det er ret vanskeligt at få væk. Så overordnet har man vurderet, at det ikke har været det værd,« siger han.

Solvind giver ioniseret Marsstøv
Det fine støv skyldes manglen på vand til at binde støvet med, som det sker på jorden. I stedet bliver støvet stadigt finere gennem årene. Samtidig betyder den tynde atmosfære på Mars (mindre end 1 % af Jordens), at der bliver opnået meget store vindhastigheder på den røde planet, da gnidningsmodstanden er meget lille, forklarer John Leif Jørgensen.

»Nu har Mars atmosfære ikke tilstrækkeligt tæthed til at stoppe solvinden, og dens magnetfelt er ikke stærkt nok til at afbøje denne, som det sker her på jorden. Derfor bliver en del af støvet ioniseret, og vil sætte sig fast, meget fast på forskellige overflader som f.eks. solpaneler. Præcis samme mekanisme, som benyttes i røgrensningsanlæg her på jorden, hvor ioniserede fine partikler danner flyveaske på væggen af kraftværkernes røgrensningsanlæg.«

Skulle holde 90 dage
En helt anden årsag til, hvorfor Spirit og Opportunity ikke selv fjerner støv, er, at bilerne som udgangspunkt kun var ment til at skulle kunne overleve i Mars’ barske atmosfære, hvor temperaturen svinger voldsomt, i 90 dage. Og i det perspektiv har det ikke virket hensigtsmæssigt, hvis renseudstyr skulle optage plads frem for måleinstrumenter, fortæller Kristoffer Leer.

»Problemet er jo så opstået nu her, hvor de er gået hen og er blevet seks år gamle i stedet for tre måneder. Så har man til gengæld været heldig, at naturen har klaret lidt i forhold til at blæse støvet af,« siger han.

Næste bil med kernekraft
Når den næste marsbil, Science Laboratory også kaldet Curiosity, sætter kurs mod planeten til november 2011, så skulle problemer med støv være løst. Den er nemlig drevet af kernekraft.

»Det er den helt nemme måde at gøre det på. Det ville gøre tingene meget lettere, plus man ville få noget mere energi i længere tid, så det ville være en stor fordel,« siger Kristoffer Leer, som også indskyder, at man tidligere har været varsom med de kernekraftdrevne køretøjer, da der er en hvis risiko for at en opsendelse går galt, og at der så falder radioaktivt materiale ned på jorden.

Den anden marsbil Spirit befinder sig stadig i en dvaletilstand, som forskerne ved NASA gætter på, den først vågner fra efteråret, fordi den mangler solenergi. Siden 13. maj er solen på Mars godt nok begyndt at komme højere op på himlen, men på grund af støvet, opsamler bilen alligevel kun begrænset energi.



31. jul 2010 kl 13:26

avatar

Claus Wøbbe

Kamera i F1

Når man ser Formel 1-løb. ser man en gang imellem on board-kameraerne rulle en film, der sidder foran kameraet, en "kamera-bredde" til den ene side, så der fremkommer et klart, gennemsigtigt stykke film, fri for udsmattede fluer eller regndråber. Noget tilsvarende kunne man vel forestille sig på solpanelerne, selvom det selvfølgelig kompliceres noget af, at de er større... ?


31. jul 2010 kl 15:19

Stig Larsen

Efterlign naturen

Der findes kun en løsning der dur, nano silier - samme system som fimrehårene i vores luftveje. De vil så samtidig kunne forbedre solcellernes effektivitet.


01. aug 2010 kl 08:47

Christian Neumann

Den næste bil er med kernekraft?

Mig bekendt, så er marsbilerne ret små. Hvordan hulen laver man et kernekraftværk, som ikke fylder eller vejer mere, end det kan være på en marsbil og hvor effektive er de? Hvordan sikre man, at de kan håndteres inden afsendelse mht. stråling, og indgår forurening af Mars ikke i overvejelserne?


01. aug 2010 kl 09:18

Dana Skovsende

Re: Den næste bil er med kernekraft?

Det er ikke et rigtigt kernekraftværk, de sender til mars.
Det bliver formentligt en slags termoelektrisk generator
http://en.wikipedia.org/wiki/R...ator


01. aug 2010 kl 14:30

Rolf Hansen

Re: Den næste bil er med kernekraft?

Hvordan sikre man, at de kan håndteres inden afsendelse mht. stråling, og indgår forurening af Mars ikke i overvejelserne?

Taget i betragtning at mars bliver bombarderet med ioniserede stråling fra specielt solen og ikke har det samme magnetfelt til at beskytte den som jorden, tror jeg ikke du behøver at bekymre dig om den mængde radioaktive forurening af planeten som en radioisotopgenerator kan medføre, der findes nok rigelige mængder af radioaktive isotoper i mars støvet..


01. aug 2010 kl 21:39

avatar

Jesper Storinggaard

Re: Den næste bil er med kernekraft?

Taget i betragtning at mars bliver bombarderet med ioniserede stråling fra specielt solen og ikke har det samme magnetfelt til at beskytte den som jorden, tror jeg ikke du behøver at bekymre dig om den mængde radioaktive forurening af planeten som en radioisotopgenerator kan medføre, der findes nok rigelige mængder af radioaktive isotoper i mars støvet..
Lyder som en farlig antagelse. Kender vi den naturlige overfladestråling på mars eller ej? Hvis nej, burde vi så ikke lære den at kende før vi forurener?

Angående opsendelse af en radioisotopgenerator. Ved et kiks, hvor meget stråling taler vi så om, hvis vi har et behov for en 6 hjulet rover, mission på min 5 år, et bjerg af instrumenter, pakket ned på størrelse med en mellemstor bil (http://jasonjeffrey.wordpress....ity/). Hvad er værste skuffe scenariet?


02. aug 2010 kl 16:44

avatar

Steen Eiler Jørgensen

Re: Den næste bil er med kernekraft?

Anvendelse af RTG'ere er praktisk taget risikofrit. De skal selvfølgelig håndteres korrekt, men ellers giver worst-case-scenariebetragtninger ikke mening - enhver tænkelig situation skal opvejes mod sandsynligheden for at den opstår. RTG'ere bliver testet grundigt før opsendelse fra jorden, og er designet til ikke at gå i stykket, selv i tilfælde af at raketten eksploderer.

RTG'ere på Mars er heller ikke den store risiko. Det radioaktive materiale er pakket pænt ind, og halveringstiden for plutonium-238 er 88 år.


Ny i debatten? Opret en brugerkonto

Ingeniør-job »
Danmarks Tekniske Universitet
Two PhD scholarships at Centre for Catalysis and Sustainable Chemistry
Skude & Jacobsen A/S
AFDELINGSLEDER
Søren Jensen Rådgivende Ingeniørfirma A/S
VVS-ingeniør til Silkeborg
Københavns Kommune Center for Ressourser
Akademiker søges til støjplanlægning og miljøvurderinger
  • Seneste nyt
  • Mest læste
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.