Wanneer NASA's Mars 2020 Perseverance-rover later deze zomer wordt gelanceerd vanaf Cape Canaveral Air Force Station in Florida, er rijdt een innovatief experiment mee:de Ingenuity Mars Helicopter. Vindingrijkheid kan slechts ongeveer 4 pond (1,8 kilogram) wegen, maar het heeft een aantal buitenmaatse ambities.

"De gebroeders Wright toonden aan dat gemotoriseerde vluchten in de atmosfeer van de aarde mogelijk waren, met behulp van een experimenteel vliegtuig, " zei Håvard Grip, Ingenuity's hoofdpiloot bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "Met vindingrijkheid, we proberen hetzelfde te doen voor Mars."

Hier zijn zes dingen die je moet weten over de eerste helikopter die naar een andere planeet gaat:

1. Vindingrijkheid is een vliegtest

Vindingrijkheid is wat bekend staat als een technologiedemonstratie - een project dat voor het eerst een nieuwe mogelijkheid probeert te testen, met beperkte reikwijdte. Eerdere baanbrekende technologiedemonstraties waren onder meer de Mars Pathfinder rover Sojourner en de kleine Mars Cube One (MarCO) CubeSats die in 2018 langs Mars vlogen.

Ingenuity heeft vier speciaal gemaakte koolstofvezelmessen, gerangschikt in twee rotors die in tegengestelde richting rond 2 draaien, 400 tpm - vele malen sneller dan een passagiershelikopter op aarde. Het heeft ook innovatieve zonnecellen, batterijen, en andere componenten. Ingenuity draagt ​​geen wetenschappelijke instrumenten en is een apart experiment van de Mars 2020 Perseverance rover.

2. Ingenuity zal het eerste vliegtuig zijn dat een gecontroleerde vlucht op een andere planeet probeert

Wat maakt het moeilijk voor een helikopter om op Mars te vliegen? Voor een ding, De dunne atmosfeer van Mars maakt het moeilijk om voldoende lift te bereiken. Omdat de atmosfeer van Mars 99% minder dicht is dan die van de aarde, Vindingrijkheid moet licht zijn, met rotorbladen die veel groter zijn en veel sneller draaien dan wat nodig zou zijn voor een helikopter met de massa van Ingenuity op aarde.

Het kan ook ijzingwekkend koud zijn bij Jezero Crater, waar Perseverance in februari 2021 zal landen met vindingrijkheid aan zijn buik. De nachten dalen daar tot min 130 graden Fahrenheit (min 90 graden Celsius). Terwijl het team van Ingenuity op aarde de helikopter heeft getest bij temperaturen op Mars en gelooft dat hij op Mars zou moeten werken zoals bedoeld, de kou zal de ontwerplimieten van veel van de onderdelen van Ingenuity verleggen.

In aanvulling, Flight controllers bij JPL kunnen de helikopter niet besturen met een joystick. Communicatievertragingen zijn een inherent onderdeel van het werken met ruimtevaartuigen over interplanetaire afstanden. Commando's moeten ruim van tevoren worden verzonden, met technische gegevens die lang na elke vlucht terugkomen van het ruimtevaartuig. Ondertussen, Vindingrijkheid zal veel autonomie hebben om zijn eigen beslissingen te nemen over hoe naar een waypoint te vliegen en zichzelf warm te houden.

3. Vindingrijkheid is een passende naam voor een robot die het resultaat is van extreme creativiteit

Middelbare scholier Vaneeza Rupani uit Northport, Alabama, oorspronkelijk de naam Ingenuity ingediend voor de Mars 2020-rover, voordat het Volharding werd genoemd, maar NASA-functionarissen erkenden de inzending als een geweldige naam voor de helikopter, gezien hoeveel creatief denken het team gebruikte om de missie van de grond te krijgen.

"De vindingrijkheid en genialiteit van mensen die hard werken om de uitdagingen van interplanetair reizen te overwinnen, stellen ons allemaal in staat om de wonderen van ruimteverkenning te ervaren, " schreef Rupani. "Inventiviteit is wat mensen in staat stelt geweldige dingen te bereiken."

4. Vindingrijkheid heeft al technische hoogstandjes aangetoond

In zorgvuldige stappen van 2014 tot 2019, ingenieurs van JPL toonden aan dat het mogelijk was om een ​​vliegtuig te bouwen dat lichtgewicht was, in staat om voldoende lift te genereren in de dunne atmosfeer van Mars, en in staat om te overleven in een Mars-achtige omgeving. Ze testten steeds geavanceerdere modellen in speciale ruimtesimulators bij JPL. In januari 2019, de eigenlijke helikopter die met Volharding naar de Rode Planeet rijdt, heeft zijn laatste vluchtevaluatie doorstaan. Als een van deze mijlpalen niet zou worden behaald, zou het experiment de grond hebben ingeslagen.

5. Het Ingenuity-team telt het succes stap voor stap af

Gezien de primeurs die Ingenuity probeert te bereiken, het team heeft een lange lijst met mijlpalen die ze moeten halen voordat de helikopter in het voorjaar van 2021 kan opstijgen en landen. Het team viert elke keer dat ze er een ontmoeten. De mijlpalen zijn onder meer:

• De lancering van Cape Canaveral overleven, de cruise naar Mars, en landen op de Rode Planeet
• Veilig naar de oppervlakte ontplooien vanuit de buik van Perseverance
• Autonoom warm blijven tijdens de intens koude nachten op Mars
• Autonoom opladen met zijn zonnepaneel

Vindingrijkheid is bedoeld om technologieën te demonstreren die nodig zijn om in de atmosfeer van Mars te vliegen. Indien succesvol, deze technologieën kunnen andere geavanceerde robotvliegende voertuigen mogelijk maken die mogelijk worden opgenomen in toekomstige robot- en menselijke missies naar Mars. Ze kunnen een uniek gezichtspunt bieden dat niet wordt geboden door huidige orbiters hoog boven het hoofd of door rovers en landers op de grond, zorgen voor high-definition beelden en verkenning voor robots of mensen, en toegang mogelijk te maken tot terrein dat voor rovers moeilijk te bereiken is.

"Het Ingenuity-team heeft er alles aan gedaan om de helikopter op aarde te testen, en we kijken ernaar uit om ons experiment in de echte omgeving op Mars te vliegen, " zei MiMi Aung, Ingenuity's projectmanager bij JPL. "We zullen de hele weg leren, en het zal de ultieme beloning zijn voor ons team om in de toekomst een nieuwe dimensie toe te voegen aan de manier waarop we andere werelden verkennen."