Les chercheurs ont développé un nouveau système sonique de mesure de la vitesse du vent utilisant des capteurs piézoélectriques capables de mesurer la vitesse du vent martien plus rapidement et avec plus de précision. La technologie peut mesurer jusqu’à 100 vitesses de vent par seconde, une amélioration considérable par rapport aux méthodes précédentes. La possibilité de collecter des données plus détaillées pourrait être essentielle pour les futures missions sur Mars, y compris l'exploitation de véhicules plus petits tels que l'hélicoptère Creativity.
Mars est un environnement notoirement hostile. La température sur Mars fluctue considérablement tout au long de la journée, la température moyenne étant de moins 80 degrés Fahrenheit. La majeure partie de la surface de Mars est recouverte de poussière rouge et le terrain est dominé par des cratères, des canyons et des volcans. L'atmosphère de Mars est extrêmement mince, avec une densité de seulement 1 % de celle de la Terre.
Mesurer la vitesse du vent sur la planète rouge constitue donc un défi majeur. Les atterrisseurs martiens ont pu capturer un certain nombre de mesures – certaines mesurant la vitesse à laquelle le vent souffle sur des matériaux chauffés, et d'autres utilisant des caméras pour capturer les « traces » du vent qui souffle. Les deux mesures de la vitesse du vent fournissent des informations précieuses sur le climat et l’atmosphère de Mars.
Mais il y a encore place à l'amélioration dans la boîte à outils de l'astronomie, d'autant plus que les projets d'envoi d'astronautes sur Mars seront lancés dans les prochaines années.
Dans les Actes de l'Académie nationale des sciences, publiés par AIP Press pour le compte de l'Acoustical Society of America, des chercheurs du Canada et des États-Unis ont démontré un nouveau système acoustique de mesure de la vitesse du vent qui utilise une paire de transducteurs piézoélectriques à bande étroite pour mesurer le temps de propagation des impulsions sonores dans l'air martien. L'étude a pris en compte diverses variables, notamment les effets de diffraction des transducteurs et la direction du vent.
L'auteur Robert White a déclaré : "En mesurant la différence de temps de propagation du son vers l'avant et vers l'arrière, nous pouvons mesurer avec précision la force du vent en trois dimensions. Cette méthode présente deux avantages majeurs. L'un est qu'elle est rapide, et l'autre est qu'elle fonctionne bien à basse vitesse."
Les chercheurs espèrent pouvoir mesurer la vitesse du vent jusqu'à 100 fois par seconde, jusqu'à 1 centimètre par seconde, contrairement aux méthodes précédentes qui ne pouvaient enregistrer la vitesse du vent qu'environ une fois par seconde et avaient des difficultés à suivre les vitesses du vent inférieures à 50 centimètres par seconde.
"Grâce à des mesures rapides et précises, nous espérons pouvoir mesurer non seulement les vitesses moyennes du vent, mais également les vitesses de vent turbulentes et fluctuantes, qui sont importantes pour comprendre les variables atmosphériques pouvant causer des problèmes aux petits avions, comme l'hélicoptère Ingenuity qui a récemment volé sur Mars", a déclaré White.
Les chercheurs ont caractérisé les capteurs et inducteurs à ultrasons sur une large plage de températures et une plage étroite de pression du dioxyde de carbone, le principal gaz atmosphérique de Mars. Leurs résultats montrent que les changements de température et de pression n’entraînent que des taux d’erreur nominaux.
"Le système que nous développons sera 10 fois plus rapide et 10 fois plus précis que n'importe quel système utilisé auparavant", a déclaré White. "Nous espérons que lors de l'examen des futures missions vers Mars, cela produira des données plus précieuses et fournira des informations utiles sur le climat de Mars, et aura peut-être un impact sur une meilleure compréhension du climat de notre propre planète."
Compilé à partir de /ScitechDaily