science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Waarom het zo belangrijk is om met een helikopter op Mars te vliegen

NASA's Ingenuity Mars Helicopter maakte dit schot terwijl het op 19 april boven het oppervlak van Mars zweefde, 2021, tijdens het eerste geval van aangedreven, gecontroleerde vlucht op een andere planeet. Het gebruikte zijn navigatiecamera, die tijdens de vlucht autonoom de grond volgt. Krediet:NASA/JPL-Caltech

NASA voerde maandagochtend vroeg zijn eerste vlucht uit op een andere planeet, een korte sprong voor een kleine helikopter genaamd Ingenuity die technologie demonstreerde die van cruciaal belang zou kunnen zijn voor de toekomst van ruimteverkenning.

Het voertuig van vier pond steeg gedurende ongeveer 40 seconden tot ongeveer 10 voet boven het oppervlak van de rode planeet, alvorens terug naar de grond te dalen.

De helikopter arriveerde op 18 februari samen met de Perseverance rover op Mars in een dramatische, landing in hoge resolutie. Terwijl de VS en andere landen zich voorbereiden om mensen terug te brengen naar de maan, en uiteindelijk op Mars landen, het gebruik van drones om het omringende landschap nauwkeurig te beoordelen, zal steeds belangrijker worden.

"We hebben nu het moment van onze gebroeders Wright, "MiMi Aung, projectmanager voor Ingenuity, zei maandagochtend vroeg vanuit een controlekamer in het Jet Propulsion Laboratory van NASA in Pasadena, Californië. "Dit is pas de eerste grote vlucht."

Onderzoekers van JPL hebben tijdens de missie nog vier Ingenuity-vluchten gepland om de levensvatbaarheid van de technologie in de dunne atmosfeer van Mars aan te tonen. een vijandige omgeving om te vaartuigen die lucht nodig hebben om op te tillen (de atmosfeer van Mars is 100 keer dunner dan die van de aarde).

NASA's Ingenuity Mars Helicopter zweeft boven het oppervlak van Mars - het eerste exemplaar van aangedreven, gecontroleerde vlucht op een andere planeet - zoals gezien door de Mastcam-Z-imager aan boord van de Perseverance Mars-rover op 19 april, 2021. De helikopter klom naar een hoogte van 10 voet (3 meter), 30 seconden zweven. Krediet:NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Inderdaad, vliegen dicht bij het oppervlak van Mars is het equivalent van vliegen op meer dan 87, 000 voet op aarde, in wezen drie keer de hoogte van de Mount Everest, NASA-ingenieurs zeiden. Het hoogterecord voor een helikoptervlucht op aarde is 41, 000 voet.

Bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide, de minder dichte atmosfeer vereist bladrotatiesnelheden van 2, 400 tpm om de helikopter in de lucht te houden - vijf keer wat er op aarde nodig is. Onderzoekers hadden ook slechts een schatting van wat voor soort windsnelheden ze konden verwachten, die was rond de 13 mph.

Elke volgende test zal een "hoger risico" en tot 15 voet boven het oppervlak zijn, omdat "we willen uitrekken en de mogelijkheden van dit kleine voertuig willen begrijpen, " zei Aung. De langste vlucht duurt niet langer dan 90 seconden.

JPL-programmamanagers waarschuwden dat de latere vluchten van Ingenuity een redelijke kans hebben om de missie volledig te beëindigen, gezien de verhoogde kans op een noodlanding. Het kleine vaartuig kan zichzelf niet rechtzetten als het scheef landt en niet op zijn vier poten.

Sinds de Apollo-missies rovers naar het maanoppervlak brachten, oppervlakteverkenning is op grondniveau gebleven. Overuren, dronevluchten kunnen verkenning van ontoegankelijke, rotsachtig terrein of om kliffen en andere geologische toekomsten te scannen die te verraderlijk zijn voor rovers of mensen.

NASA begon in 2014 met het testen van zijn buitenaardse luchtvaartexperiment, en heeft uitgebreide vacuümkamertests uitgevoerd om de complexiteit van vluchten op Mars te begrijpen, waar het naar aardse normen erg koud is, onderdompelen tot -130F (-90C) 's nachts. Maar vindingrijkheid is slechts het begin.

De Dragonfly-missie van het bureau naar Saturnusmaan Titan staat gepland voor een lancering in 2027, met aankomst ongeveer acht jaar later. Het grotere helikopter zal meer dan 100 mijl vliegen op de ijzige maan, het verzamelen van monsters op meerdere locaties.

Terwijl Titan's stikstof-zware, complexe atmosfeer zal een gemakkelijkere plek zijn om te vliegen dan Mars als het gaat om aerodynamica, methaanregen en super extreme kou van -290F (-179C) zullen hun eigen uitdagingen vormen.

Vindingrijkheid en zijn nageslacht moeten grotendeels autonoom zijn gezien de vertraging in de communicatie vanaf de aarde, dat is 180 miljoen mijl afstand. NASA kocht uiteindelijk twee commerciële chipsets van $ 750 voor de dronevluchten die werden ontwikkeld door Qualcomm Inc., omdat het platform de helikopter robuustere computers bood met een laag stroomverbruik dan de bestaande technologie van NASA.

Ingenuity heeft twee camera's, een voor navigatie, de andere voor terreinfotografie, en moet draadloos verbinding maken met Perseverance om zijn beelden door te sturen naar een bovengrondse Mars-orbiter en terug naar de aarde. De chips moeten ook vluchtprofielen accepteren die zijn verzonden door JPL-piloten.

"Dit is een historisch moment - de eerste vlucht van de planeet aarde, " zei Dev Singh, een algemeen directeur van Qualcomm die toezicht houdt op drones en robotica. "Dit is nog maar een begin."

2021 Bloomberg LP
Gedistribueerd door Tribune Content Agency, LLC