소닉 기술, 화성 바람 속도 100배 빠르게 측정하는 새로운 방법 발표

소요 시간: 2 분
에 의해 Jamie Olivos
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붉은 지형에서 화성의 바람을 측정하는 음파 장치

Seoul화성은 바람 속도를 측정하기 어려운 장소입니다. 온도가 화씨 영하 80도까지 떨어질 수 있고, 대기의 밀도가 지구의 1%에 불과합니다. 과거에는 화성 탐사선이 카메라와 가열된 재료를 사용하여 바람을 연구했습니다. 현재 연구자들은 더 정확한 측정을 위해 새로운 방법을 모색하고 있습니다.

캐나다와 미국의 연구자들이 JASA에 관한 연구를 발표하였습니다. 이 연구는 새로운 음향 풍속계 시스템에 관한 것입니다. 이 시스템은 피에조 일렉트릭 트랜스듀서를 사용하여 소리의 펄스가 화성의 희박한 대기를 통과하는 데 걸리는 시간을 측정합니다. 그들이 고려한 몇 가지 중요한 변수들은 다음과 같습니다.

  • 변환기 회절 효과
  • 바람의 방향
  • 넓은 온도 범위
  • 좁은 기압 범위

이 방법은 소리가 앞뒤로 이동하는 시간을 측정하여 세 방향의 바람을 측정할 수 있습니다. 다른 방법들이 50 cm/s 이하의 속도에서 문제가 되는 반면, 이 방법은 매우 낮은 풍속, 1 cm/s까지도 정확하게 측정 가능합니다.

이 기술은 초당 100회까지 풍속을 측정할 수 있습니다. 이 기능은 난기류와 변동성이 큰 바람과 같은 변하는 날씨 조건을 연구하는 데 중요하며, 소형 비행 기계에 영향을 미칩니다. 예를 들어, NASA의 화성 헬리콥터인 인제뉴어티는 이러한 상세한 바람 정보를 활용하여 더 안전하고 효과적으로 임무를 수행할 수 있습니다.

연구자들은 화성 대기의 주성분인 이산화탄소에서 초음파 장치를 면밀히 연구했습니다. 그들은 온도와 압력의 변화가 매우 작은 오류를 야기할 수 있음을 발견했으며, 이로 인해 시스템이 화성의 혹독한 환경에서도 신뢰할 수 있게 됩니다.

화성의 바람을 이해하는 것은 다른 행성의 날씨 및 기후 패턴을 더 잘 파악하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 지식은 또한 지구의 날씨와 기후를 예측하는 우리의 능력을 향상시킬 수 있는데, 그 이유는 바람과 대기 행동이 어디서든 유사하게 작용하기 때문입니다.

이 새로운 방법은 화성으로의 유인 탐사를 위한 기술의 빠른 발전을 보여줍니다. 더 나은 바람 데이터는 화성에 대한 이해를 깊게 하여, 보다 안전하고 효율적인 탐사 방법을 개발하는 데 기여할 수 있습니다.

연구는 여기에서 발표되었습니다:

http://dx.doi.org/10.1121/10.0028008

및 그 공식 인용 - 저자 및 저널 포함 - 다음과 같습니다

Robert D. White, Rishabh Chaudhary, Zijia Zhao, Luisa Chiesa, Ian Neeson, Don Banfield. Modeling and characterization of gas coupled ultrasonic transducers at low pressures and temperatures and implications for sonic anemometry on Mars. The Journal of the Acoustical Society of America, 2024; 156 (2): 968 DOI: 10.1121/10.0028008
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