Vädret spelar ofta en roll i våra dagliga planer. Du kanske tar på dig en lätt jacka när prognosen kräver en sval bris eller försenar dina resplaner på grund av en annalkande storm. NASA-ingenjörer använder väderdata för att informera om sina planer, för, det är därför de analyserar förhållandena miljontals mil bort på Mars.

Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA)-systemet ombord på NASA:s Perseverance-rover startade först i 30 minuter 19 februari, ungefär en dag efter att rover landade på den röda planeten. Runt 20.25. PST samma dag, ingenjörer fick första uppgifter från MEDA.

"Efter en nagelbitande nedstignings- och landningsfas, vårt MEDA-team väntade med spänning på de första uppgifterna som skulle bekräfta att vårt instrument landade säkert, " sa Jose Antonio Rodriguez-Manfredi, MEDA huvudutredare vid Centro de Astrobiología (CAB) vid Instituto Nacional de Tecnica Aeroespacial i Madrid. "Det var ögonblick av stor intensitet och spänning. Slutligen, efter år av arbete och planering, vi fick den första datarapporten från MEDA. Vårt system var vid liv och skickade sina första meteorologiska data och bilder från SkyCam."

MEDA väger ungefär 12 pund (5,5 kg) och innehåller en uppsättning miljösensorer för att registrera dammnivåer och sex atmosfäriska förhållanden – vind (både hastighet och riktning), tryck, relativ luftfuktighet, lufttemperatur, marktemperatur, och strålning (från både solen och rymden). Systemet vaknar varje timme, och efter inspelning och lagring av data, den går i vila oberoende av roverdrift. Systemet registrerar data oavsett om rovern är vaken eller inte, både dag och natt.

När ingenjörer fick MEDA:s första datapunkter på jorden, teamet satte ihop sin första väderrapport från Jezero-kratern på Mars.

Data visade att det var strax under minus 4 grader Fahrenheit (minus 20 grader Celsius) på ytan när systemet började spela in, och den temperaturen sjönk till minus 14 grader Fahrenheit (minus 25,6 grader Celsius) inom 30 minuter.

MEDAs strålnings- och dammsensor visade att Jezero upplevde en renare atmosfär än Gale Crater vid samma tidpunkt, ungefär 2, 300 miles (3, 700 kilometer) bort, enligt rapporter från Rover Environmental Monitoring Station (REMS) ombord på Curiosity-rover stationerad inne i Gale. Och MEDAs trycksensorer sa till ingenjörer att trycket på Mars var 718 Pascal, väl inom intervallet 705-735 Pascal som förutspåtts av deras modeller för den tiden på Mars.

Överbrygga atmosfärsgapet

Tack vare teleskop här på jorden och rymdfarkoster som kretsar kring Mars, forskare har en god förståelse för den röda planetens klimat och till och med viss insikt om storleken på dammstormar under ett enda marsår (två jordår). Dock, förutsäga dammlyftning och transport, eller hur små stormar utvecklas till stora som omger hela planeten, kommer att gynna framtida vetenskaps- och utforskningsuppdrag.

Under nästa år, MEDA kommer att tillhandahålla värdefull information om temperaturcykler, värmeflöden, dammcykler, och hur dammpartiklar interagerar med ljus, i slutändan påverkar både temperatur och väder. Lika viktiga kommer MEDA:s avläsningar av solstrålningsintensiteten att vara, molnformationer, och lokala vindar som kan påverka utformningen av det planerade Mars Sample Return-uppdraget. Dessutom, mätningarna kommer att hjälpa ingenjörer att bättre förstå hur man förbereder människor och livsmiljöer för att hantera förhållandena på Mars.

REMS ombord på Curiosity-rover ger för närvarande liknande dagliga väder- och atmosfäriska data. MEDA, skapat genom ett internationellt samarbete, bygger på REMS autonoma väderstationsinställning och har några uppgraderingar. Systemet har tillhandahållits av Spanien och utvecklats av CAB med bidrag från Meteorologiska institutet. De amerikanska bidragen finansierades av Game Changing Development-programmet inom NASA:s Space Technology Mission Directorate.

Med högre total hållbarhet och ytterligare temperaturavläsningar, MEDA kan registrera temperaturen vid tre atmosfäriska höjder:2,76 fot (0,84 meter), 4,76 fot (1,45 meter), och 98,43 fot (30 meter), förutom yttemperaturen. Systemet använder sensorer på roverns kropp och mast och en infraröd sensor som kan mäta temperaturen nästan 100 fot över rovern. MEDA registrerar också strålningsbudgeten nära ytan, som kommer att hjälpa till att förbereda för framtida mänskliga utforskningsuppdrag på Mars.

Med MEDA:s väderrapporter, ingenjörer har nu atmosfäriska data från tre olika platser på den röda planeten – uthållighet, Nyfikenhet, och NASA:s InSight-landare, som är värd för temperatur- och vindsensorerna för InSight (TWINS). Trion kommer att möjliggöra en djupare förståelse av Mars vädermönster, evenemang, och atmosfärisk turbulens som kan påverka planeringen för framtida uppdrag. På kort sikt, MEDAs information hjälper till att bestämma de bästa atmosfäriska förhållandena för Ingenuity Mars Helicopter-flygningar.

Eftersom Ingenuity uppnådde milstolpar före flygningen, en MEDA-rapport från den 43:e och 44:e marsdagen, eller sols, av uppdraget (3-4 april på jorden) visade en högsta temperatur på minus 7,6 grader Fahrenheit (minus 22 grader Celsius) och låg på minus 117,4 grader Fahrenheit (minus 83 grader Celsius) i Jezero Crater. MEDA mätte också vindbyar på cirka 22 mph (10 meter per sekund).

"Vi är mycket glada över att se MEDA fungera bra, sa Manuel de la Torre Juárez, biträdande huvudutredare för MEDA vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. "Medas rapporter kommer att ge en bättre bild av miljön nära ytan. Data från MEDA och andra instrumentexperiment kommer att avslöja fler pusselbitar på Mars och hjälpa till att förbereda för mänsklig utforskning. Vi hoppas att dess data kommer att bidra till att göra våra konstruktioner starkare och våra uppdrag säkrare."