Genijalnost, NASA-in tehnološki eksperiment, priprema se za pokušaj prvog leta s ljudskom posadom na Crveni planet. Kad je rover NASA-ina ustrajnost sletjet će na Mars 18. veljače 2021., nosit će malog, ali moćnog putnika: marsovski helikopter Ingenuity.
Helikopter, koji na Zemlji teži oko 1,8 kg i ima trup veličine kutije za maramice, pojavio se prije šest godina kao malo vjerojatan izgled. Inženjeri u NASA-inom Laboratoriju za mlazni pogon u južnoj Kaliforniji znali su da je teoretski moguće letjeti u tankoj atmosferi Marsa, ali nitko nije bio siguran mogu li izgraditi vozilo dovoljno snažno da leti, komunicira i preživi autonomno uz ekstremna ograničenja njegove mase. Zatim je tim tijekom testiranja na Zemlji morao dokazati da može letjeti u uvjetima na Marsu. Trenutno se tim priprema za testiranje uređaja u stvarnim uvjetima na Marsu. Ingenuity je 30. srpnja 2020. doživio snažne vibracije pri lansiranju, uranjajući u Marsovu atmosferu na brodu Perseverance.
Ingenuity je eksperiment leta
Helikopter Mars Ingenuity je takozvana tehnološka demonstracija – usko usmjereni projekt čija je svrha po prvi put testirati nove mogućnosti. Prethodne demonstracije revolucionarne tehnologije uključivale su prvi marsovski rover, Sojourner, i Mars Cube One (MarCO) CubeSats koji su letjeli iznad Marsa.
Helikopter ne nosi znanstvene instrumente i nije dio znanstvene misije Perseverance. Cilj Ingenuityja je inženjerski: demonstrirati let rotorcrafta u ekstremno tankoj atmosferi Marsa, čija je gustoća samo oko 1% gustoće naše atmosfere na Zemlji. Tim Ingenuityja izvest će do pet probnih letova tijekom demonstracijskog prozora od 30 marsovskih (31 zemaljskih) dana.
Mars neće biti baš ljubazan prema Ingenuityju
Budući da je Marsova atmosfera tako tanka, Ingenuity je dizajniran da bude lagan, s lopaticama rotora koje su mnogo veće i rotiraju mnogo brže od onih koje bi bile potrebne za helikopter mase Ingenuityja na Zemlji.
Na Crvenom planetu temperatura noću iznosi minus 90 Celzijevih stupnjeva u krateru Jezero, mjestu slijetanja rovera i helikoptera. Ove temperature pomaknut će granice izvornog dizajna gotovih dijelova koji se koriste u Ingenuityju. Testovi na Zemlji na predviđenim temperaturama pokazuju da bi dijelovi Ingenuityja trebali raditi kako je predviđeno, ali tim se veseli pravim testovima na Marsu.
"Jedna od prvih stvari koje će Ingenuity morati učiniti kada stigne na Mars je samo preživjeti svoju prvu noć", rekao je Tim Canham, Ingenuityjev operativni menadžer u JPL-u.
Domišljatost ovisi o ustrajnosti
Ingenuity se nalazi sa strane ispod trbuha rovera Perseverance, s poklopcem koji ga štiti od krhotina izbačenih tijekom slijetanja. I rover i helikopter sigurno su smješteni unutar kapsule letjelice tijekom njenog 471 milijuna kilometara dugog putovanja do Marsa. Sustav napajanja svemirske letjelice Mars 2020 povremeno puni baterije Ingenuityja na putu do tamo.
Kako bi dosegli površinu Marsa, Ingenuity i Perseverance krenut će zajedno pri slijetanju. Sustav za ulazak, spuštanje i slijetanje rovera uključuje nadzvučni padobran, nove "mozgove" za autonomno izbjegavanje opasnosti i komponente za manevriranu dizalicu koja će spustiti rover na površinu. Samo oko 50% pokušaja bilo koje svemirske agencije da sleti na Mars bilo je uspješno.
Nakon što se pronađe pogodno mjesto za helikopter, Mars Helicopter Delivery System ispustit će platformu za slijetanje, vratiti helikopter u donji položaj i nježno spustiti Ingenuity na površinu. Tijekom cijele kampanje puštanja u rad i testiranja leta helikoptera, rover će održavati komunikaciju sa Zemljom.
Domišljatost je vrlo pametna za malog robota
Kašnjenja su sastavni dio komunikacije sa svemirskim letjelicama na međuplanetarnim udaljenostima, što znači da kontrolori leta Ingenuityja u JPL-u neće moći upravljati helikopterom pomoću joysticka. Zapravo, neće moći vidjeti inženjerske podatke ili slike leta dok on napreduje.
Na taj će način Ingenuity donositi vlastite odluke na temelju parametara koje su postavili njegovi inženjeri na Zemlji. Na primjer, helikopter ima neku vrstu programabilnog termostata koji će ga grijati na Marsu. Tijekom leta, Ingenuity će analizirati podatke senzora i slike terena kako bi osigurao da ostane na putanji leta koju su definirali inženjeri projekta.
Ingenuity tim ide prema uspjehu korak po korak
S obzirom na eksperimentalnu prirodu Ingenuityja, tim ima dugačak popis prekretnica koje helikopter mora ispuniti prije nego što može poletjeti i sletjeti u proljeće 2021. Tim ih je definirao na sljedeći način:
- Preživite krstarenje do Marsa i uspješno sletite
- Sigurno izroni ispod Perseverancea
- Autonomno grijanje u vrlo hladnim marsovskim noćima
- Neovisno punjenje iz solarne ploče na rotorima
- Uspješna komunikacija s helikopterom i natrag preko podsustava poznatog kao Mars Helicopter Base Station
Ako prvi eksperimentalni testni let na drugom planetu bude uspješan, tim Ingenuityja napravit će još nekoliko testnih letova.
Uspješan rad Ingenuityja promijenit će budućnost istraživanja Marsa
Ingenuity je dizajniran da demonstrira tehnologije i jedinstvene operacije potrebne za let u atmosferi Marsa. Ako budu uspješne, ove tehnologije i iskustvo letenja helikopterom na drugom planetu 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 točke gledišta koju ne pružaju sadašnji orbiteri, roveri i lenderi na Zemlji; slike visoke razlučivosti i inteligencija za robote ili ljude; i pristup terenu otežan za terenska vozila. Helikopter budućnosti mogao bi čak pomoći u transportu lakog, ali vitalnog 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