Eine der anhaltenden Herausforderungen bei der Landung sowohl von Roboterforschern als auch schließlich von Menschen auf dem Mars ist die Unvorhersehbarkeit des Wetters dort. Bei massiven Staubstürmen, die hereinblasen und die Temperatur und Dichte der Atmosphäre verändern können, ist es extrem schwierig, genau vorherzusagen, welche Bedingungen bei der Landung eines Raumfahrzeugs auf dem Planeten zu erwarten sind.

Um bei diesem Problem zu helfen, arbeiten Wissenschaftler an dem großen Problem, wie man eine Mars-Wettervorhersage erstellt. Nun sind Forscher der Yale University dieser Herausforderung einen Schritt näher gekommen, indem sie das Wetter auf dem Mars basierend auf Informationen über den Jetstream der Erde modellieren.

Eine Illustration einer Mars-Wettervorhersage. Illustration von Michael S. Helfenbein; Bild mit freundlicher Genehmigung von NASA/JPL-Caltech

„Ich glaube, dass die ersten genauen Vorhersagen von vielleicht ein paar Marstagen nur noch ein Jahrzehnt entfernt sein werden“, sagte Hauptautor J. Michael Battalio, Postdoktorand in Erd- und Planetenwissenschaften an der Fakultät für Kunst und Naturwissenschaften in Yale. „Es geht nur darum, bessere Beobachtungsdatensätze mit ausreichend verfeinerten numerischen Modellen zu kombinieren.

„Aber bis dahin können wir uns auf die Zusammenhänge zwischen Klima und Wetter verlassen, um Staubstürme vorherzusehen.“

Battalio und seine Kollegen stellten eine Ähnlichkeit zwischen den durch den Jetstream erzeugten Wirbeln in der Erdatmosphäre und den Bedingungen auf der Südhalbkugel des Mars fest. Also nutzten sie Modelle, um die jährlichen Wettermuster des Mars zu untersuchen, die Ereignisse von kleinen Staubteufeln bis hin zu massiven globalen Staubstürmen umfassen können. Diese Staubbedingungen können bei Missionen viele Probleme verursachen, insbesondere bei solchen, die auf Sonnenenergie angewiesen sind, da der Staub Sonnenkollektoren bedecken und blockieren kann.

„Diese Ereignisse zu verstehen und vorherzusagen, ist für die Sicherheit von Missionen von entscheidender Bedeutung, insbesondere für solche, die auf Solarenergie angewiesen sind, aber auch für alle Missionen, wenn sie auf der Oberfläche landen“, sagte Battalio. „Bei größeren regionalen Veranstaltungen kann der Staub manchmal so dick werden, dass der Tag so dunkel wie mitten in der Nacht erscheint. Auch ohne ein großes, dramatisches Ereignis sind regionale Stürme eine periodische Erscheinung.“

Tatsächlich war ein Staubsturm für den endgültigen Untergang des Opportunity-Rovers verantwortlich, und der InSight-Lander musste kürzlich in den Winterschlaf gehen, um seine Energie über den Winter zu erhalten, wenn das Sonnenlicht am schwächsten ist.

Die Forschung wird in der Zeitschrift Nature Astronomy veröffentlicht.

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