آیا هلیکوپترهای مریخ در تاریکی می‌درخشند؟

هلیکوپترهایی که در هوای گرگ و میش مریخ به پرواز در می‌آیند، می‌توانند در تاریکی بدرخشند.

طبق اعلام ناسا، یک پژوهش جدید نشان می‌دهد که پهپادهای مریخ، نظیر هلیکوپتر «نبوغ» (Ingenuity)، که روی سیاره سرخ به پرواز در می‌آیند «می‌توانند جریان‌های الکتریکی کوچکی را در اتمسفر مریخ ایجاد کنند.»

این جریان‌های بالقوه، اگر اصلا ایجاد شوند، تهدیدی برای هلیکوپتر به شمار نمی‌آیند، اما جلوه‌های جالبی برای دوربین‌های اطراف خود به وجود می‌آورند. این پژوهش به طور کلی به فهم ما از تجمع بار الکتریکی روی تیغه‌های چرخان کمک می‌کند؛ پدیده‌ای که با نام «شارژ تریبوالکتریک» (Triboelectric Charging) شناخته می‌شود.

بیل فارل (Bill Farrell)، نویسنده اصلی مقاله و دانشمند پلاسما در مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا در مریلند، می‌گوید «این درخشش ضعیف در ساعات شب و زمانی که آسمان تاریک‌تر است بهتر از هر زمان دیده می‌شود.» او با ناامیدی اضافه می‌کند که هلیکوپتر نبوغ یک پهپاد آزمایشی است که قرار نیست در ساعات غروب یا طلوع خورشید پرواز کند، اما ممکن است بتوانیم این اثر را در هلیکوپترهای آینده مریخ مشاهده کنیم.

طبق گفته ناسا، فرایندی که پهپادهای مریخ از طریق آن می‌توانند بدرخشند مانند اثرات مشابه جریان‌های الکتریکی روی زمین است؛ مانند تخلیه کرونا یا درخشش الکتریکی که گاهی اوقات روی هواپیماها مشاهده می‌شود، یا پدیده آتش سنت اِلمو (St. Elmo's Fire) در کشتی‌هایی که در طوفان رعد و برق گرفتار شده‌اند.

شارژ تریبوالکتریک از راه اصطکاکی که بار الکتریکی را بین اشیا منتقل می‌کند رخ می‌دهد؛ پدیده‌ای که به طور متداول روی زمین و هنگامی که فردی یک بادکنک را به موهایش می‌مالد می‌بینیم. بادکنک سپس موی فرد را «جذب می‌کند» و به این ترتیب از میدان الکتریکی ناشی از اصطکاک آگاه می‌شویم.

اندازه‌گیری‌های آزمایشگاهی و مدل‌های کامپیوتری نشان از این دارند که وقتی پهپادهای مریخی تیغه‌های خود را به چرخش در می‌آورند، تیغه‌ها با دانه‌های گرد و خاک ناشی از طوفان‌ها و تنوره دیوهای دائمی روی سطح سیاره سرخ برخورد می‌کنند.

طبق اعلام ناسا «با برخورد تیغه‌ها به ذرات، بار الکتریکی منتقل و روی تیغه‌ها انباشته می‌شود و یک میدان الکتریکی شکل می‌گیرد. با بالا رفتن سطح بار الکتریکی اتمسفر شروع به انتقال الکتریسیته می‌کند؛ فرایندی که «تفکیک اتمسفری» نام دارد. این فرایند تجمعی از الکترون‌ها را ایجاد می‌کند که یک جریان الکتریکی تقویتی را شکل می‌دهند و این جریان باعث پراکندگی یا خنثی شدن بار روی تیغه چرخان می‌شود.»

مقاله‌ای بر اساس این پژوهش در تاریخ ۱۰ مارس ۲۰۲۱ (۲۰ اسفند ۱۳۹۹) در ژورنال Planetary Science به چاپ رسید و ناسا آن را برای ارائه مطبوعاتی در تاریخ ۱ فوریه (۱۲ بهمن) امسال انتخاب کرد.

این پژوهش پیش از فرود مریخ‌نورد استقامت و هلیکوپتر نبوغ روی مریخ در تاریخ ۱۸ فوریه ۲۰۲۱ (۳۰ بهمن ۱۳۹۹) تکمیل شده بود. حالا که یک سال از این وقایع گذشته، نبوغ ۱۸ بار در مریخ به پرواز در آمده و در مجموع حدودا بیش از ۳۰ دقیقه را در طول این پروازها در آسمان سپری کرده است.