Sebuah tim peneliti perintis telah mengembangkan anemometer sonik yang mampu mencatat kecepatan angin di Mars dengan presisi yang tak tertandingi. Alat revolusioner ini diharapkan dapat secara signifikan meningkatkan pemahaman kita tentang iklim Mars dan mempengaruhi misi luar angkasa di masa depan.
Mengukur kecepatan angin di Mars selalu menjadi tugas yang menakutkan karena kondisi planet yang ekstrem. Namun, perkembangan baru yang dilakukan oleh tim peneliti, yang dipimpin oleh Tufts University, siap mengubah keadaan. Anemometer sonik inovatif mereka, diterbitkan dalam Journal of Acoustical Society of America (JASA), dapat merevolusi pemahaman kita tentang atmosfer Mars.
Planet Merah, yang terkenal karena lingkungannya yang berbahaya, terdiri dari medan berbatu, kawah, dan gunung berapi, menghadirkan tantangan unik bagi instrumen ilmiah. Kepadatan atmosfer hanya 1% dari bumi, dan suhu bisa turun hingga rata-rata minus 80 derajat Fahrenheit. Metode sebelumnya untuk mengukur angin Mars termasuk menganalisis laju pendinginan material yang dipanaskan dan memeriksa “cerita” melalui pencitraan kamera. Meskipun teknik ini memberikan data yang berharga, teknik ini mempunyai keterbatasan.
Sebagai tanggapan, tim peneliti telah mendemonstrasikan sistem anemometri sonik baru, yang memanfaatkan sepasang transduser piezoelektrik pita sempit. Sistem ini mengukur waktu tempuh gelombang suara melalui udara tipis Mars, dengan mempertimbangkan berbagai faktor seperti arah angin dan efek difraksi transduser.
“Dengan mengukur perbedaan waktu tempuh suara baik maju maupun mundur, kita dapat mengukur angin secara tiga dimensi secara akurat,” kata Robert White, profesor teknik mesin di Universitas Tufts dan salah satu penulis studi tersebut, dalam sebuah pernyataan. rilis berita. “Dua keuntungan utama metode ini adalah cepat dan bekerja dengan baik pada kecepatan rendah.”
Teknologi baru ini menjanjikan pengukuran hingga 100 kecepatan angin per detik, dan mampu mendeteksi hembusan angin sekecil apa pun dengan kecepatan sekitar 1 cm/s — sebuah peningkatan luar biasa dibandingkan metode sebelumnya yang mampu mendeteksi kecepatan angin di bawah 50 cm/s dan hanya mampu mengukur satu kecepatan per detik.
“Dengan mengukur secara cepat dan akurat, kami berharap dapat mengukur tidak hanya kecepatan angin rata-rata, tetapi juga turbulensi dan fluktuasi angin,” tambah White. “Ini penting untuk memahami variabel atmosfer yang dapat menjadi masalah bagi kendaraan kecil seperti helikopter Ingenuity yang baru-baru ini terbang di Mars.”
Para peneliti secara menyeluruh menguji transduser dan sensor ultrasonik dalam kisaran suhu dan tekanan yang meniru atmosfer Mars, yang sebagian besar terdiri dari karbon dioksida. Temuan mereka menunjukkan bahwa hanya tingkat kesalahan nominal yang diakibatkan oleh variasi lingkungan ini.
“Sistem yang kami kembangkan akan 10 kali lebih cepat dan 10 kali lebih akurat dibandingkan sistem yang digunakan sebelumnya,” tambah White. “Kami berharap ini akan menghasilkan lebih banyak data berharga seiring dengan pertimbangan misi masa depan ke Mars dan memberikan informasi berguna mengenai iklim Mars, mungkin juga memiliki implikasi untuk lebih memahami iklim planet kita sendiri.”
Ketika badan antariksa secara global mempersiapkan misi berawak ke Mars di masa depan, inovasi semacam itu sangatlah penting. Mereka tidak hanya meningkatkan pengetahuan ilmiah kita tetapi juga memainkan peran penting dalam memastikan keamanan dan keberhasilan upaya ambisius ini.