Lámpa nélkül világíthat éjjelente a marsi helikopter

Már több mint egy éve a Mars felszínén van a Perseverance rover és az Ingenuity helikopter, ez utóbbi a tervezett 3-4 helyett immár 19 tesztrepülést végzett, mindegyiket nappal. Azonban, amint arról a NASA nemrégiben beszámolt, egy kutatás szerint az éjjeli felszállások során a kis jármű rotorlapátjai valószínűleg világítanának. Mivel a Marson egyelőre nincs olyan nagy légi forgalom, hogy az egyes járműveknek jelzőfényekkel kellene repülni, így a rotorlapátok fénylése is másnak köszönhető.

A helikopter forgó rotorlapátjai a porszemcsékkel teli marsi légkörben, a poszemcséket súrolva dörzselektromosság révén kialakuló elektromos térnek hatására gerjeszteni tudják a közelben lévő légköri gázokat, amelyek a gerjesztést követően fotont, vagyis fényt bocsátanak ki. Ez ugyanaz a jelenség, amelyet a Földön Szent Elmo tüze néven ismerünk.

A dörzselektromosságot mindannyian jól ismerjük, valószínűleg az ezt bemutató fizikai kísérletek mindenki gyerekkorának kedvencei közé tartoztak, amikor a különféle műanyag tárgyak a szőrmével dörzsölést követően papírfecniket vagy épp valaki haját vonzották magukhoz. A porral (vagy más, apró szemcsével) teli levegőben hasonló történik: a szemcsék a gyorsan forgó rotorlapáthoz dörzsölődve feltöltik azt. Ezt már földi helikoptereknél is észlelték sok évtizeddel ezelőtt, akár porhó, akár sivatagi por volt a közeg, a töltöttség kialakult. Ennek kísérleti mérése után egy modell is készült, amellyel a helikopterek rotorlapátjain felgyülemlő töltést számították ki különböző körülményekre vonatkozóan. Ezen információkból indult ki az a kutatás, amelyről a Planetary Science Journal számolt be.

A NASA, a SETI Intézet s a Washington Egyetem kutatói a marsi körülményekre alkalmazott modell segítségével számították ki, mekkora elektromos térerősség alakulhat ki a marsi helikopter rotorlapátjain. E számításokból arra jutottak, hogy elegendő lehet ahhoz, hogy a rotorlapátok körül a levegő vezetőképessé váljon. Ráadásul, mivel a marsi légkör nagyon ritka, hisz csak a földi, tengerszinti légnyomás kevesebb mint egy százaléka mérhető a marsi felszínen, a levegőben a szabad elektronok áramlása könnyebb, így a földinél kisebb térerősség is átüti, azaz vezetővé változtatja a levegőt.

Ahhoz, hogy ez megtörténjen, század akkora elektromos térerősség is elegendő, mint a Földön (itt 3 millió, a Marson 30 ezer volt per méter szükséges az átütéshez). Elméletben ez lehetséges a marsi helikopteren, és azt feltételezik a szakemberek, hogy ez együtt járhat fényléssel is. 1973-ban egy egészen egyszerű kísérlettel vizsgálták a lehetőséget: egy üvegbe finomszemcsés homokot és szén-dioxidot tettek a marsi felszínihez hasonló nyomáson, majd egyszerűen megrázva a palackot, annak tartalma a súrlódások hatására lilás-vöröses fénylést produkált a beépített két elektródán. Ez a fénylés koronakisülés, és a kutatók számításai szerint a marsi helikopterek rotorlapátjain is ugyanez jöhet létre, legfőképpen a le- és felszálláskor, amikor a talajon lévő por felkeveredik.

Van egy másik fizikai jelenség is, amely a poros környezet és a helikopterek kölcsönhatásából adódik, ez a Kopp-Etchells hatás. Ez esetben a porszemcsék és a rotorlapát találkozása során nemcsak töltést adnak át a szemcsék a lapátnak, hanem roncsolják is azt; a jelenség hasonló módon jár fénykibocsátással, mint a köszörű szikrái. A kutatók nem zárták ki, hogy esetleg ez a hatás is kialakulhat a marsi körülmények közt.

A számításokban elég sok bizonytalanság volt, ám a kutatók úgy vélik, sok adatuk pontosítható lenne azzal, ha legalább egy alkalommal, persze megfelelően biztonságos körülmények közt végezne egy éjszakai repülést az Ingenuity, s az erről készülő felvételek sokat elárulnának a marsi légkör elektromos tulajdonságairól.