Penundaan penerbangan pertama karena cuaca buruk di dunia lain

penerbangan 19 untuk NASADijadwalkan akan dibuat paling lambat Minggu, 23 Januari 2022.

Suasana Mars Jauh lebih padat daripada Bumi; Namun, iklim Mars memiliki banyak kesamaan dengan Bumi: musim, perubahan angin, awan es, dan badai debu, antara lain. Peramalan peristiwa cuaca, seperti halnya Bumi, selalu merupakan upaya yang tidak pasti. Saat mempersiapkan Penerbangan 19, kami menemukan bahwa cuaca Mars yang tidak terduga dapat menyebabkan skenario yang akrab dan tidak menguntungkan di Bumi: penerbangan yang tertunda. Untungnya, Ingenuity tidak membawa penumpang, dan semua barang bawaannya “dibawa”, jadi hasilnya tidak lebih dari menunggu cuaca yang lebih baik.

Dengan 18 penerbangan selesai sejauh ini, prakiraan cuaca sekarang menjadi bagian integral dari perencanaan penerbangan Mars. Sejak penerbangan pertama pada 19 April 2021, Kawah Jezero telah melewati musim semi dan musim panas. Kami saat ini mendekati akhir musim panas dan awal musim gugur, yang dimulai pada 24 Februari. Dan seiring perubahan musim, muncul tantangan baru, termasuk kepadatan udara yang lebih rendah yang membutuhkan penyesuaian cara kita terbang.

Sebagai peramal cuaca, tugas kami adalah memberikan penilaian kondisi cuaca saat ini terhadap persyaratan penerbangan. Apa saja persyaratan untuk penerbangan yang dapat diterima dan aman ini? Kondisi yang menguntungkan tergantung pada dua sifat utama: kepadatan udara dan kecepatan angin. Meskipun kami tidak memiliki keuntungan dari sejumlah besar stasiun cuaca atau satelit yang mengorbit cuaca di Mars, seperti yang mereka lakukan di Bumi, kami memiliki sejumlah alat yang kami miliki untuk menentukan apakah kondisi dapat diterima untuk penerbangan. Sumber daya perkiraan yang paling berguna adalah Analis dinamika lingkungan Mars (MEDA) – Sebuah stasiun cuaca yang beroperasi di rover Perseverance. Dengan seperangkat alat canggih ini, kita dapat menghitung kerapatan udara, mengukur angin sepanjang hari, dan melacak perubahannya dengan musim saat kita mempersiapkan perjalanan di masa depan. Kami bukannya tanpa bantuan dari aset orbital – Mars Color Imager (MARCI) dan Mars Climate Sounder (MCS) di atas Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) memberikan pembaruan harian tentang keadaan atmosfer – berguna untuk memahami aktivitas di luar Kawah Jezero yang bisa mempengaruhi cuaca di masa depan.

Saat Mars bertransisi ke musim gugur, kami memperkirakan peningkatan jumlah debu di atmosfer secara global; Level akan tetap tinggi selama musim dingin (waktu ini disebut sebagai ‘musim debu’). Debu memainkan peran utama dalam iklim Mars, dan karakterisasinya sangat penting untuk sumber permukaan bertenaga surya seperti Kreativitas. Debu atmosfer akan mengurangi jumlah sinar matahari yang mencapai panel surya Ingenuity, yang mengisi baterai yang dibutuhkan untuk penerbangan. Selain itu, debu di atmosfer dipanaskan oleh sinar matahari dan menghangatkan atmosfer di sekitarnya, mengurangi kepadatan udara yang sudah rendah di mana kreativitas harus terbang. Anggota tim operasi secara aktif mendiskusikan musim debu yang akan datang dan bagaimana menanggapi dampak dari perubahan lingkungan ini.

Badai debu regional yang kuat muncul pada hari pertama tahun baru, meliputi kawah Jezero seperti yang kami identifikasi pada Penerbangan 19. Keberadaan badai ini datang sangat awal – bahkan sebelum musim debu yang biasanya dimulai! Faktanya, kita belum pernah melihat badai sekuat ini di Mars setahun yang lalu. Tanda-tanda pertama dari badai debu yang mendekat terlihat oleh Perseverance, yang mengamati peningkatan pengangkatan debu di dalam kawah Jezero. di orbit, MRO Saya mengambil gambar dari badai debu regional yang berkembang ini, yang menunjukkan tanda-tanda ekspansi dari Belahan Bumi Selatan ke Belahan Bumi Utara – kemungkinan menuju kawah Jezero. Tim prakiraan cuaca kami harus membuat keputusan untuk melanjutkan perjalanan atau tidak. Data yang kami analisis dari MEDA dan aset orbital dapat tertunda dari beberapa jam hingga beberapa hari, sehingga kami harus membuat prediksi untuk Penerbangan 19 beberapa hari ke depan. Jelas bahwa ada banyak ketidakpastian di cakrawala. Tim cuaca merekomendasikan untuk menunda Penerbangan 19, yang akhirnya diadopsi oleh tim kreatif (Penerbangan 19 awalnya dijadwalkan untuk 5 Januari 2022, atau Misi Ketekunan pada Hari 31).

Fondasi kreativitas terbukti menjadi keputusan yang tepat. Beberapa hari setelah penundaan penerbangan, badai debu bergerak di atas kawah Jezero, dan kami dapat melihat dengan jelas efeknya baik dalam data MEDA maupun dari orbit (Gbr. 1). Yang paling menonjol adalah penurunan tajam dalam kepadatan udara – sekitar 7% lebih sedikit defleksi daripada yang diamati sebelum badai debu. Penurunan yang mencolok ini akan menempatkan kepadatan di bawah ambang batas untuk penerbangan yang aman dan akan membawa bahaya yang tidak semestinya ke pesawat ruang angkasa. Kami juga mengamati efek debu pada jumlah sinar matahari yang diserap oleh susunan surya Ingenuity, yang turun jauh di bawah tingkat “langit cerah” normal, turun sekitar 18%.

Badai debu telah mereda, dan sekarang, sepertinya kita akan terbang dengan kreativitas paling lambat hari Minggu, 23 Januari. Badai debu dan dampaknya terhadap perencanaan merupakan pengalaman belajar yang penting bagi seluruh tim. Peristiwa di masa depan diperkirakan terjadi kemudian di musim berdebu, dan kemungkinan akan berkembang menjadi badai skala global seperti yang baru-baru ini diamati pada tahun 2018, 2007 dan 2001. Kami akan tetap gigih dalam upaya kami untuk menerbangkan kreativitas dengan aman di masa mendatang.

Ditulis oleh Jonathan Pabst dan Michael Mishna (Tim Kecerdasan untuk Cuaca/Lingkungan, NASA-Laboratorium Propulsi Jet).