Observaciones de la atmósfera de Marte a través de medidas radiométricas a bordo del Perseverance

Abstract

Estudiar y entender los aerosoles de un lugar determinado es una tarea de vital importancia, no solo por sus complejas interacciones con la radiación solar, si no también por la extensa variedad de tipos existentes, los cuales pueden tener efectos muy diversos en la atmósfera. Más aún en el caso de Marte, planeta candidato para albergar vida humana en un futuro cercano. En este trabajo se desarrolla un método para el estudio del aerosol marciano y sus principales características, como el espesor óptico de aerosol, su concentración, su tipo y la radiación reflejada entre otros. Utilizando GRASP como modelo de transferencia radiativa, se ha desarrollado un algoritmo el cual recrea la atmósfera marciana. Esta se construye de tal modo que coincida con las medidas atmosféricas realizadas por SuperCam, uno de los instrumentos a bordo del Rover de la misión de Mars2020: el Perseverance. Los resultados serán comparados con los aportados por otro de los instrumentos del Perseverance: Mastcam-Z, el cual determinará cómo de preciso es el método propuesto. Ambos resultados aportarán una idea general sobre el aerosol marciano, constatando AODs generalmente superiores a 0.4, lo que indica un ambiente turbio. Con un AOD promedio de 0.656 medido a 1545 nm, también se ha estudiado y demostrado cómo las mañanas marcianas suelen presentar mayor turbiedad que las tardes.

To study and understand the aerosols of a certain site is a labour of vital importance, not only because their effects on sun radiation are certainly complex, but also because there is a huge variety of types which can produce different effects on the atmosphere. Especially in the case of Mars, a planet which is being considered to hold human life in the near future. It is crucial for us to understand deeply its atmosphere before arriving to the place. This paper develops a methodological approach to the understanding of the Martian aerosol and its characteristics, such as aerosol optical depth, concentration, type, radiation reflectance, among others. Using GRASP as a radiative transfer model, we have developed an algorithm which recreates Mars atmosphere in order to match SuperCam atmospheric measurements, one of the instruments on board of the Mars2020 mission Rover: the Perseverance. The results will be compared to another of the Perseverance’s instruments: Mastcam-Z, which will determine how accurate the proposed method is. Both results will give a general idea of the Martian aerosol, with AODs generally above 0.4, indicating a cloudy environment. With an average AOD of 0.656 measured at 1545 nm wavelength, it has also been studied and demonstrated how martian mornings tend to be more turbid than afternoons.