WAM

Jsou na Marsu blesky?

Jedním z vědeckých systémů umístěných na přistávací platformě mise ExoMars je MAIGRET (Martian ground electromagnetic tool). Jeho hlavní úkoly vy­cházejí z jednoho ze stěžejních cílů přistávací platformy, kterým je popis elektro­magnetických vlastností prostředí na povrchu Marsu. Oddělení kosmické fyziky ÚFA AV ČR pro přistávací platformu připravuje přístroj WAM (Wave Analyser Module), který je součástí systému MAIGRET. Přístroj bude analyzovat změny magnetického pole měřeného indukčním magnetometrem ve frekvenčním rozsahu od 10 Hz do 20 kHz a změny elektrického pole měřeného vertikální anténou v roz­sahu od 10 Hz do 8 MHz.

Mezi hlavní úkoly přístoje WAM patří:

• detekce elektromagnetického záření pocházejícího z možných výbojů uvnitř oblaků prachu v atmosféře Marsu
• mě­ření vlastností elektromagnetických vln pronikajících k povrchu planety z okolního kosmického prostoru

Analyzátor bude měřit elektromagnetické vlny v dostatečném frekvenčním rozsahu, aby pokryl podstatné vlnové módy, které se mohou k povrchu planety šířit z meziplanetárního prostoru. Dynamický rozsah přístroje by měl pokrýt pásmo od nejslabších detekovaných signálů přicházejících z meziplanetárního prostoru, s amplitudami několika pT, až do amplitud několika nT zaznamenaných měřením magnetického pole při pozorování pozemských blesků. Z důvodu velmi omezeného objemu dat, která bude možné odvysílat na Zemi, bude přístroj analyzovat data přímo na povrchu Marsu. K tomuto účelu bude vy­baven zatím největším programovatelným hradlovým polem, které má kvalifikaci pro vesmírné projekty. To bude obsahovat jednak ovládací prvky pro příjem pove­lů, formování výstupních datových toků a ovládání elektroniky přístroje, jednak algoritmy pro prvotní zpracování měřených signálů (digitální filtry, spektrální analýzu) a kompresi dat. V programovatelném hradlovém poli budou též imple­mentovány algoritmy pro výběr událostí, které budou tvořit soubory dat určené k dalšímu zpracování na Zemi.

Vzhledem k tomu, že půjde o první měření tohoto druhu na povrchu Marsu, můžeme očekávat různá překvapení. Nevíme například, jaký charakter by mohly mít případné výboje v řídké atmosféře Marsu, protože je ještě nikdo nezměřil. Laboratorní pokusy i simulace ukazují, že by se mohly tvořit díky pohybu prachových částeček různých velikostí a z různých materiálů, které tak do sebe mohou narážet a předávat si elektrický náboj. Elektrické pole mezi různě nabitými  částicemi pak může vést ke vzniku výbojů. Uvidíme, zdali se nám je na povrchu Marsu skutečně podaří detekovat.