NASAの科学者らは、火星のヘリコプターの羽根の振動により火星の空気中に小さな電界が作られ、周囲の空気が帯電電界でかすかに光る可能性があることを発見した。
この発光効果は摩擦帯電によるもので、2つの物体間の摩擦によって電荷が移動する際に発生します（ウールの毛布に静電気が蓄積される様子を想像してみてください）。火星の大気中では、ヘリコプターの羽根と火星の大気中の塵粒子の間でこの電荷移動が起こります。
電荷が十分に高くなると、回転翼機の周囲の空気は電気を伝導し、機体の周囲に青紫色のプラズマコロナを発生させる可能性があります。これは、地球でセントエルモの火と同じ現象です。セントエルモの火は船のマストを囲むように輝き、船乗りたちを困惑させました。この現象が火星でどのように発生するかについての研究は、最近、惑星科学ジャーナルに掲載されました。
「このかすかな光は、背景の空が暗い夕方の時間帯に最もよく見えるでしょう」と、NASAのプラズマ物理学者で、最近の論文の筆頭著者であるウィリアム・ファレル氏は、NASAの発表で述べた。「NASAの実験用ヘリコプター『インジェニュイティ』はこの時間帯には飛行しませんが、将来的にはドローンが夜間飛行を許可され、この光を探すことになるかもしれません。」
インジェニュイティは飛行中に地上を向いたカメラで航行するため、夜間飛行は不可能です。火星の空気は夜間に濃くなるため、この小型ヘリコプターにとっては飛行が容易になるはずなのに、これは残念なことです。また、火星の夜になる前にソーラーパネルで充電する必要があるため、通常は日中の早い時間に飛行します。
これは現在の火星ヘリコプターには起こらないだろうが、将来の宇宙船には起こり得る。NASAの研究者たちは、地球を飛行するヘリコプターの周囲に電荷がどのように蓄積されるかを研究の根拠として、摩擦帯電が火星での飛行にどのような影響を与えるかをモデル化した。
火星の大気の密度は地球のわずか1%しかないため、電気を伝導しやすいのです。空気中の自由電子は加速して大気中の二酸化炭素に衝突する空間が広く、これによりさらに多くの電子が放出され、このプロセスを繰り返します。このサイクルは電子なだれと呼ばれ、十分に強い電界が発生すると、大気が青紫色に輝くことがあります。
「理論上は何らかの効果があるはずだが、電子雪崩が輝きを生み出すほど強いかどうか、また運用中に弱い輝きが観測できるかどうかは、今後の火星でのドローン飛行ですべて判明する予定だ」とファレル氏は語った。
「実際、ブレードの近くや脚に小型の電位計を設置して、充電の影響を監視することも可能だ」と彼は付け加えた。「この種の電気モニターは科学的価値を持つだけでなく、飛行中のドローンの状態に関する重要な情報も提供できる可能性がある。」
近い将来、回転翼機が飛行中に光るかどうかが確実に分かるかもしれません。NASAは、火星探査機「インジェニュイティ」の成功を基に、すでに第二世代の火星探査機を計画しています。インジェニュイティは火星での技術実証を皮切りに、現在は火星の古代微生物の探査を目指す探査車「パーセベランス」の偵察機として活躍しています。
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