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發(fā)布時(shí)間：2024-08-16 16:59:44 來(lái)源：本站 作者：admin
由于火星條件惡劣，測(cè)量風(fēng)速不再是一件容易的事，但隨著技術(shù)的進(jìn)步，我們現(xiàn)在可以收集更精確的信息。
這種基于壓電傳感器的新型聲波測(cè)風(fēng)系統(tǒng)有望更快、更準(zhǔn)確地測(cè)量火星風(fēng)速——并超越迄今為止的技術(shù)進(jìn)步——它可以測(cè)量每秒高達(dá) 100 次的風(fēng)速——這對(duì)研究人員來(lái)說(shuō)是一個(gè)巨大的飛躍，可以提供更詳細(xì)的數(shù)據(jù)，幫助未來(lái)的火星任務(wù)，包括攜帶此類數(shù)據(jù)的小型直升機(jī)。
火星是一個(gè)人口稠密的星球，氣候生物稀少，火星白天的溫度和平均溫度變化（最高波動(dòng) 70 華氏度）、紅色塵埃、火山地形和隕石坑以及僅占地球密度 1% 的稀薄大氣層就是明證。
盡管火星定居者擁有測(cè)量過(guò)熱物質(zhì)冷卻速度的技術(shù)，以及使用相機(jī)捕捉充滿風(fēng)的“風(fēng)向”圖像的技術(shù)，但測(cè)量這顆紅色星球上的風(fēng)速仍然很困難。這兩種方法都提供了有關(guān)該星球氣候和大氣的寶貴信息。
天文工具庫(kù)可能會(huì)繼續(xù)發(fā)展，特別是隨著即將派遣宇航員前往火星的計(jì)劃。
加拿大和美國(guó)的研究人員在 AIP Publishing 在 JASA 上發(fā)表的一項(xiàng)研究中展示了一種新的聲波測(cè)風(fēng)系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用了一對(duì)窄帶壓電換能器，測(cè)量了聲音脈沖在火星空氣中的傳播時(shí)間。該研究考慮了多種因素，包括換能器的衍射效應(yīng)和風(fēng)向。
作者羅伯特·懷特 (Robert White) 指出，速度和聲速傳播時(shí)間差異是使用三維測(cè)量方法測(cè)量風(fēng)的兩個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。
研究人員的目標(biāo)是測(cè)量高達(dá) 100 公里/小時(shí)和低至 1 厘米/秒的風(fēng)速，這比以前只能測(cè)量每秒 1 風(fēng)速且只能檢測(cè) 50 厘米/小時(shí)以下風(fēng)速的方法有了顯著改進(jìn)。
懷特表示，準(zhǔn)確快速地測(cè)量風(fēng)速對(duì)于了解大氣變量至關(guān)重要，因?yàn)榇髿庾兞靠赡軐?duì) Ingenuity 直升機(jī)等小型飛行器構(gòu)成挑戰(zhàn)。
研究人員將超聲波換能器和傳感器標(biāo)記為此類，并指出它們?cè)诒鹊厍蚬俜酱髿飧叩枚嗟臏囟群蛪毫ο率褂茫绕涫嵌趸肌鹦巧系暮阈菤怏w。然后他們選擇了這些設(shè)備，發(fā)現(xiàn)溫度和壓力變化只會(huì)產(chǎn)生名義上的錯(cuò)誤率。
懷特表示，他們的系統(tǒng)將比之前開(kāi)發(fā)的任何其他系統(tǒng)快 10 倍，更精確。這將提供有關(guān)火星氣候的更多有價(jià)值的信息，并可能幫助研究人員了解該星球的氣候。
JASA 的研究論文《低壓和低溫下氣體耦合超聲換能器的建模和特性以及對(duì)火星聲波風(fēng)速測(cè)量的影響》將于 2024 年 8 月發(fā)表。該期刊的期刊 DOI 標(biāo)記是 $0.01/kJPR，該期刊的期刊文章是 DOI 10.109.00018。
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