Wettergeschehen am Pathfinder-Landeplatz
Während der 83 „Arbeitstage“ des Mars-Landers konnte fast kontinuierlich mit der am Lander angebauten meteorologischen Station das lokale Wettergeschehen aufgezeichnet werden. Sie bestand einmal aus dem Atmospheric Structure Instrument / Meteorology Package (ASI/MET) sowie dem Wind Sock Investigation –Experiment. Mit Letzterem ließen sich Informationen über Windrichtung und Windstärke ermitteln, wobei das „Meßprinzip“ verblüffend einfach und primitiv war. Nach der Landung wurde ein ca. 1 Meter hoher Mast aufgerichtet, an dem in verschiedenen Höhen Thermoelemente sowie kleine „Wimpel“ aus 10 cm langen und 3 cm breiten konusförmigen Aluminiumfolien angebracht waren. Diese „Wimpel“ wurden durch Luftströmungen angehoben und in Windrichtung gestellt. Mit der Kamera des Landers wurden sie regelmäßig fotografiert und die Fotos (insgesamt 650) auf der Erde vermessen und ausgewertet. Der Auslenkwinkel der „Wimpel“ gegenüber der Vertikalen ist ein Maß für die lokale Windgeschwindigkeit, die auf diese Weise simultan in verschiedenen Höhen über der unmittelbaren Marsoberfläche bestimmt werden konnte. Was die Windgeschwindigkeit betrifft, so konnten während der Missionsdauer nur schwache Winde, deren Geschwindigkeit die 36 km/s – Marke nicht überstieg, beobachtet werden. Interessanter waren da schon vorüberziehende „Windhosen“, die man „Dust Devils“ – also Staubteufel – nennt, und die von der Erde her ein wohlbekanntes Phänomen in ariden Gebieten sind. Sie hinterließen insbesondere in der lokalen Luftdruckkurve deutliche Signale. Außerdem konnten einige von ihnen mit der Landerkamera gegen den Horizont fotografiert werden. Sie könnten mit eine der Ursachen (neben den globalen Staubstürmen) für die gleichmäßige Verteilung von feinem Sand, Staub und Feinstaub über der Marsoberfläche sein.
ASI/MET – Mast mit den Aluminiumindikatoren des Wind-Sock-Experiments. Die Aufhängepunkte befinden sich in 33.1 cm, 62.4 cm und 91.6 cm über der Landerbasis. Quelle NASA, JPL
Der Temperaturverlauf über einen Marstag zeigte weitgehend den erwarteten Verlauf: Gegen 14 Uhr Ortszeit war es mit -10° C jeweils am wärmsten. Während der Nacht kühlte dann die bodennahe Luftschicht stark aus und erreichte kurz vor Sonnenaufgang einen Wert von – 76° C. Am frühen Morgen konnten die Temperatursensoren am Meßmast relativ starke Temperaturschwankungen, die in unterschiedlichen Höhen unterschiedlich ausgeprägt waren, registrieren. Der Temperaturgradient erreicht dabei über eine vertikale Strecke von 2 Metern durchaus einen Wert von 20°, was auf der Erde recht ungewöhnlich wäre. Die naheliegenste Erklärung für die genannten Effekte besteht darin, daß durch die aufgehende Sonne zuerst der Marsboden und dann durch ihn die direkt darüber liegende kalte Luftschicht erwärmt wird. Sie dehnt sich aus und steigt dann durch Konvektion langsam nach oben, bis am Nachmittag die Temperatur der bodennahen Schichten soweit homogenisiert ist, daß die Meßsensoren keine höhenabhängigen Unterschiede mehr feststellen können.
Täglicher Temperaturgang an der Pathfinder-Landestelle über die ersten 23 Tage. Unterschiedliche Farben im Bereich der Extrema kennzeichnen Sensoren in unterschiedlicher Höhe. Quelle NASA
Der Luftdruck an der Landestelle schwankte während der Missionsdauer zwischen den Extremen 0.64 kPa und 6.7 kPa, wobei der mittlere Druck genau zu jener Zeit ein Minimum erreichte, als die winterliche, mit Kohlendioxid-Schnee bedeckte Südpolkappe ihre größte Ausdehnung erreichte. Das „Ausfrieren“ der 
-Atmosphäre schlug sich demnach in der Luftdruckmeßkurve deutlich nieder. Die täglichen Luftdruckschwankungen mit einer Amplitude zwischen 0.02 und 0.03 kPa können auf die thermischen Gezeiten der dünnen Marsatmosphäre zurückgeführt werden und bestätigen somit sehr gut entsprechende theoretische Modellvorstellungen. Sie zeichnen sich durch eine halbtägige Schwingung mit 2 Minima und 2 Maxima aus.
-Atmosphäre schlug sich demnach in der Luftdruckmeßkurve deutlich nieder. Die täglichen Luftdruckschwankungen mit einer Amplitude zwischen 0.02 und 0.03 kPa können auf die thermischen Gezeiten der dünnen Marsatmosphäre zurückgeführt werden und bestätigen somit sehr gut entsprechende theoretische Modellvorstellungen. Sie zeichnen sich durch eine halbtägige Schwingung mit 2 Minima und 2 Maxima aus.
Nächstes Mal: Rover Spirit und Opportunity
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