Ingenuity, NASA-in tehnološki eksperiment, priprema se za prvi let s ljudskom posadom na Crvenu planetu. Kada je rover NASA-ina ustrajnost će sletjeti na Mars 18. februara 2021., prevozit će malog, ali moćnog putnika: Ingenuity marsovski helikopter.
Helikopter, koji na Zemlji teži oko 1,8 kg i ima trup veličine kutije sa maramicom, pojavio se prije šest godina kao malo vjerojatna perspektiva. Inženjeri u NASA-inoj laboratoriji za mlazni pogon u južnoj Kaliforniji znali su da je teoretski moguće letjeti u tankoj atmosferi Marsa, ali niko nije bio siguran da li bi mogli napraviti vozilo dovoljno snažno da leti, komunicira i preživi autonomno uz ekstremna ograničenja njegove mase. Tada je tim morao da dokaže tokom testiranja na Zemlji da može da leti u uslovima Marsa. Trenutno se tim priprema za testiranje uređaja u realnim uslovima Marsa. Ingenuity je 30. jula 2020. doživio snažne vibracije lansiranja, uranjajući u atmosferu Marsa na brodu Perseverance.
Domišljatost je eksperiment leta
Helikopter Mars Ingenuity je takozvana demonstracija tehnologije – usko fokusiran projekat čija je svrha da po prvi put testira nove mogućnosti. Prethodne demonstracije revolucionarne tehnologije uključivale su prvi Mars rover, Sojourner, i Mars Cube One (MarCO) CubeSats koji je leteo iznad Marsa.
Helikopter ne nosi naučne instrumente i nije dio naučne misije Perseverance. Ingenuityjev cilj je inženjerski: demonstrirati let rotorkrafta u izuzetno tankoj atmosferi Marsa, čija je gustina samo oko 1% gustine naše atmosfere na Zemlji. Tim Ingenuity će izvesti do pet probnih letova tokom demonstracionog perioda od 30 marsovskih (31 zemaljskih) dana.
Mars neće biti baš ljubazan prema Ingenuityju
Budući da je atmosfera Marsa tako tanka, Ingenuity je dizajniran da bude lagan, sa lopaticama rotora koje su mnogo veće i rotiraju se mnogo brže od onih koje bi bile potrebne za helikopter mase Ingenuityja na Zemlji.
Na Crvenoj planeti noćna temperatura je minus 90 stepeni Celzijusa u krateru Jezero, mjestu sletanja rovera i helikoptera. Ove temperature će pomjeriti granice originalnog dizajna gotovih dijelova korištenih u Ingenuityju. Testovi na Zemlji na predviđenim temperaturama pokazuju da bi dijelovi Ingenuityja trebali raditi kako je predviđeno, ali tim se raduje pravim testovima na Marsu.
"Jedna od prvih stvari koje će Ingenuity morati da uradi kada stigne na Mars je da preživi svoju prvu noć", rekao je Tim Canham, operativni menadžer Ingenuityja u JPL-u.
Genijalnost zavisi od upornosti
Ingenuity se nalazi sa strane ispod stomaka rovera Perseverance, sa poklopcem koji ga štiti od krhotina koje se bacaju tokom sletanja. I rover i helikopter bezbedno su smešteni unutar kapsule letelice tokom njenog putovanja do Marsa dugog 471 milion kilometara. Sistem napajanja svemirske letjelice Mars 2020 periodično puni Ingenuity baterije na putu do tamo.
Da bi stigli do površine Marsa, domišljatost i upornost će otići zajedno pri slijetanju. Sistem za ulazak, spuštanje i sletanje rovera uključuje nadzvučni padobran, novi "mozak" za autonomno izbegavanje opasnosti i komponente za manevarski kran koji će spustiti rover na površinu. Samo oko 50% pokušaja bilo koje svemirske agencije da sleti na Mars je bilo uspješno.
Kada se pronađe pogodna lokacija za helikopter, Mars Helicopter Delivery System će ispustiti platformu za sletanje, vratiti helikopter u donji položaj i lagano spustiti Ingenuity na površinu. Tokom čitave kampanje puštanja u rad i letnih testova helikoptera, rover će održavati komunikaciju sa Zemljom.
Genijalnost je veoma pametna za malog robota
Kašnjenja su sastavni dio komunikacije sa svemirskim letjelicama na međuplanetarnim udaljenostima, što znači da Ingenuity kontrolori leta u JPL-u neće moći upravljati helikopterom pomoću džojstika. U stvari, oni neće moći da vide inženjerske podatke ili slike leta kako on napreduje.
Na ovaj način, Ingenuity će donositi vlastite odluke na osnovu parametara koje su postavili njegovi inženjeri na Zemlji. Na primjer, helikopter ima neku vrstu programabilnog termostata koji će ga održavati toplim na Marsu. Tokom leta, Ingenuity će analizirati podatke senzora i slike terena kako bi osigurao da ostane na putanji leta koju su definirali inženjeri projekta.
Ingenuity tim se kreće ka uspjehu korak po korak
S obzirom na eksperimentalnu prirodu Ingenuityja, tim ima dugu listu prekretnica koje helikopter mora ispuniti prije nego što poleti i sleti u proljeće 2021. Tim ih je definirao na sljedeći način:
- Preživite krstarenje do Marsa i uspješno sletite
- Sigurna površina ispod Perseverance
- Autonomno grijanje u veoma hladnim marsovskim noćima
- Nezavisno punjenje sa solarnog panela na rotorima
- Uspješna komunikacija sa helikopterom i nazad preko podsistema poznatog kao Mars Helicopter Base Station
Ako prvi eksperimentalni testovi letenja na drugoj planeti budu uspješni, Ingenuity tim će napraviti još nekoliko probnih letova.
Uspješan rad Ingenuityja će promijeniti budućnost istraživanja Marsa
Ingenuity je dizajniran da demonstrira tehnologije i jedinstvene operacije potrebne za letenje u atmosferi Marsa. Ako budu uspješne, ove tehnologije i iskustvo letenja helikopterom na drugoj planeti mogli bi dovesti do stvaranja drugih naprednih robotskih letjelica koje bi mogle postati dio budućih robotskih i ljudskih misija na Mars.
Moguće upotrebe budućeg helikoptera na Marsu uključuju pružanje jedinstvene tačke gledišta koju ne pružaju trenutni orbiteri, roveri i lenderi na Zemlji; slike visoke definicije i inteligencija za robote ili ljude; i pristup terenima otežanim za terenska vozila. Helikopter budućnosti mogao bi čak pomoći u transportu lakih, ali vitalnih tereta s jednog mjesta na drugo.
Pročitajte također:
- Novi DuAxle rover može ići tamo gdje drugi nisu ni sanjali
- NASA-in Curiosity Rover slavi 3000 dana na Marsu