気高いNASA の技術実験である は、火星への最初の有人飛行を試みる準備をしています。 ローバーのとき NASA の粘り強さ 18 年 2021 月 日に火星に着陸し、小さくても強力な乗客を運ぶ予定です。 インジェニュイティ・マーシャン・ヘリコプター.
地球上で約 1,8 kg の重量があり、ティッシュの箱ほどの大きさの胴体を持つこのヘリコプターは、30 年前にありそうもない展望として登場しました。 南カリフォルニアにある NASA のジェット推進研究所のエンジニアは、火星の薄い大気中を飛行することが理論的に可能であることを知っていましたが、飛行、通信、自律的に生き残るのに十分な強力な乗り物を、その質量に極度の制限で構築できるかどうかは誰も確信していませんでした。 その後、チームは地球でのテスト中に、火星の条件で飛行できることを証明する必要がありました。 現在、チームは火星の実際の条件でデバイスをテストする準備をしています。 Ingenuity は 2020 年 月 日に強い打ち上げ振動を経験し、Perseverance に乗って火星の大気圏に突入しました。
工夫は飛行実験
Mars Ingenuity ヘリコプターは、いわゆる技術デモンストレーションです。これは、新しい可能性を初めてテストすることを目的とした、焦点を絞り込んだプロジェクトです。 画期的な技術のこれまでのデモンストレーションには、火星上空を飛行した最初の火星探査車、ソジャーナ、およびマーズ キューブ ワン (MarCO) CubeSats が含まれていました。
ヘリコプターは科学機器を搭載しておらず、忍耐科学ミッションの一部ではありません。 Ingenuity の目標は工学的なものです。火星の非常に薄い大気の中で回転翼航空機の飛行を実証することです。その密度は、地球上の大気の密度の約 1% にすぎません。 Ingenuity チームは、火星 30 日 (地球 31 日) のデモンストレーション期間中に最大 回のテスト飛行を行います。
火星は創意工夫にあまり親切ではありません
火星の大気は非常に薄いため、Ingenuity は軽量になるように設計されており、地球上で Ingenuity の質量のヘリコプターに必要なローター ブレードよりもはるかに大きく、はるかに高速に回転します。
火星では、ローバーとヘリコプターの着陸場所であるジェゼロ クレーターの夜の気温は摂氏マイナス 90 度です。 これらの温度は、Ingenuity で使用される完成部品の元の設計の限界を押し上げます。 予測された温度での地球でのテストは、Ingenuity の部品が意図したとおりに機能することを示していますが、チームは火星での実際のテストを楽しみにしています。
「Ingenuity が火星に到達したときに最初にやらなければならないことの つは、最初の夜を乗り切ることです」と、JPL で Ingenuity のオペレーション マネージャーを務める Tim Canham 氏は述べています。
創意工夫は忍耐力にかかっています
Ingenuity は Perseverance ローバーの腹の下の側面にあり、着陸時に飛び散る破片から保護するためのカバーが付いています。 ローバーとヘリコプターの両方が、火星への 471 億 2020 万キロメートルの旅の間、宇宙船のカプセル内に安全に収容されます。 Mars 宇宙船の電源システムは、途中で定期的に Ingenuity のバッテリーを充電します。
火星の表面に到達するには、創意工夫と忍耐力が一緒になって着陸します。 ローバーの進入、降下、着陸システムには、超音速パラシュート、自律的な危険回避のための新しい「頭脳」、ローバーを水面に降ろす操作可能なクレーンのコンポーネントが含まれています。 火星に着陸しようとする宇宙機関の試みのうち、成功したのは約 50% だけです。
ヘリコプターに適した場所が見つかると、マーズ ヘリコプター デリバリー システムが着陸パッドを降ろし、ヘリコプターを下の位置に戻し、Ingenuity をゆっくりと地表に降ろします。 ヘリコプターの試運転キャンペーンと飛行試験の間、ローバーは地球との通信を維持します。
創意工夫は小さなロボットにとって非常にスマートです
遅延は、惑星間距離にある宇宙船との通信に不可欠な要素です。つまり、JPL の Ingenuity フライト コントローラーは、ジョイスティックでヘリコプターを制御できません。 実際、飛行中のエンジニアリング データや画像を表示することはできません。
このように、Ingenuity は、地球上のエンジニアによって設定されたパラメータに基づいて独自の決定を下します。 たとえば、ヘリコプターには一種のプログラム可能なサーモスタットがあり、火星で機体を暖かく保ちます。 飛行中、Ingenuity はセンサー データと地形画像を分析して、プロジェクトのエンジニアによって定義された飛行経路に留まるようにします。
Ingenuity チームは一歩ずつ成功に向かっています
Ingenuity の実験的な性質を考えると、チームはヘリコプターが 2021 年春に離着陸できるようになるまでに達成しなければならないマイルストーンの長いリストを持っています。 チームはそれらを次のように定義しました。
- 火星へのクルーズを乗り切り、着陸に成功する
- Perseverance の下から安全に浮上する
- 非常に寒い火星の夜の自律暖房
- ローターのソーラーパネルからの独立した充電
- 火星ヘリコプター基地局として知られるサブシステムを介してヘリコプターとの通信に成功し、戻ってきました
別の惑星での最初の実験飛行テストが成功した場合、Ingenuity チームはさらに数回のテスト飛行を行います。
Ingenuity の成功が火星探査の未来を変える
Ingenuity は、火星の大気圏を飛行するために必要な技術と独自の操作を実証するように設計されています。 成功すれば、これらの技術と別の惑星でヘリコプターを飛ばした経験は、火星への将来のロボットと人間のミッションの一部になる可能性のある他の高度なロボット航空機の作成につながる可能性があります.
火星での将来のヘリコプターの可能な用途には、地球上の現在のオービター、ローバー、着陸船では提供されない独自の視点を提供することが含まれます。 ロボットや人間のための高精細イメージングとインテリジェンス。 全地形万能車にとって困難な地形へのアクセス。 将来のヘリコプターは、軽量だが重要なペイロードをある場所から別の場所に輸送するのにも役立つ可能性があります。
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