Išradingumas, NASA technologijų eksperimentas, ruošiasi pamėginti pirmąjį pilotuojamą skrydį į Raudonąją planetą. Kai roveris NASA atkaklumas 18 m. vasario 2021 d. nusileis Marse, skraidins mažą, bet galingą keleivį: Marso sraigtasparnis „Ingenuity“..
Sraigtasparnis, kuris Žemėje sveria apie 1,8 kg ir kurio fiuzeliažo dydis prilygsta audinių dėžei, prieš šešerius metus pasirodė kaip mažai tikėtina perspektyva. NASA Jet Propulsion Laboratory Pietų Kalifornijoje inžinieriai žinojo, kad teoriškai įmanoma skristi plonoje Marso atmosferoje, tačiau niekas nebuvo tikras, ar pavyks sukurti pakankamai galingą transporto priemonę, kad galėtų skristi, bendrauti ir išgyventi autonomiškai, ribojant jos masę. Tada komanda bandymų Žemėje metu turėjo įrodyti, kad gali skristi Marso sąlygomis. Šiuo metu komanda ruošiasi išbandyti įrenginį realiomis Marso sąlygomis. 30 m. liepos 2020 d. „Ingenuity“ patyrė stiprias paleidimo vibracijas, pasinerdamas į Marso atmosferą laive „Perseverance“.
Išradingumas yra skrydžio eksperimentas
Sraigtasparnis „Mars Ingenuity“ yra vadinamasis technologijų demonstravimas – siauros krypties projektas, kurio tikslas – pirmą kartą išbandyti naujas galimybes. Ankstesnėse novatoriškos technologijos demonstracijose buvo pirmasis marsaeigis Sojourner ir virš Marso praskridęs Mars Cube One (MarCO) CubeSats.
Sraigtasparnis negabena mokslo instrumentų ir nėra „Perseverance“ mokslo misijos dalis. „Išradingumo“ tikslas yra inžinerinis: pademonstruoti rotorinio lėktuvo skrydį itin plonoje Marso atmosferoje, kurios tankis tesudaro apie 1% mūsų atmosferos tankio Žemėje. „Ingenuity“ komanda atliks iki penkių bandomųjų skrydžių per 30 Marso (31 Žemės) dienų demonstracinį langą.
Marsas nebus labai malonus Sumanumui
Kadangi Marso atmosfera yra tokia plona, „Ingenuity“ sukurtas taip, kad būtų lengvas, o rotoriaus mentės yra daug didesnės ir sukasi daug greičiau nei tos, kurių reikėtų „Ingenuity“ masės sraigtasparniui Žemėje.
Raudonojoje planetoje Jezero krateryje, roverio ir sraigtasparnio nusileidimo vietoje, naktį temperatūra siekia minus 90 laipsnių Celsijaus. Šios temperatūros išstums originalaus „Ingenuity“ naudojamų gatavų dalių dizaino ribas. Bandymai Žemėje prognozuojamoje temperatūroje rodo, kad „Ingenuity“ dalys turėtų veikti taip, kaip numatyta, tačiau komanda nekantriai laukia tikrų bandymų Marse.
„Vienas iš pirmųjų dalykų, kuriuos „Ingenuity“ turės padaryti pasiekęs Marsą, yra tiesiog išgyventi pirmą naktį“, – sakė Timas Canhamas, „Ingenuity“ operacijų vadovas JPL.
Išradingumas priklauso nuo atkaklumo
Išradingumas sėdi šone po „Perseverance rover“ pilvu su dangteliu, apsaugančiu jį nuo nusileidimo metu išmestų šiukšlių. Ir roveris, ir sraigtasparnis yra saugiai laikomi erdvėlaivio kapsulėje per 471 mln. kilometrų kelionę į Marsą. Erdvėlaivio „Mars 2020“ maitinimo sistema pakeliui į jį periodiškai įkrauna „Ingenuity“ baterijas.
Norėdami pasiekti Marso paviršių, išradingumas ir atkaklumas kartu išeis nusileisdami. Marsaeigio įvažiavimo, nusileidimo ir tūpimo sistema apima viršgarsinį parašiutą, naujas „smegenis“, skirtas autonominiam pavojaus išvengimui, ir manevringo krano komponentus, kurie nuleis marsaeigį į paviršių. Tik apie 50% bet kurios kosmoso agentūros bandymų nusileisti Marse buvo sėkmingi.
Kai bus rasta tinkama vieta sraigtasparniui, Marso sraigtasparnio pristatymo sistema numes nusileidimo aikštę, grąžins sraigtasparnį į apatinę padėtį ir švelniai nuleis „Ingenuity“ į paviršių. Per visą sraigtasparnio paleidimo kampaniją ir skrydžio bandymus roveris palaikys ryšį su Žeme.
Išradingumas yra labai protingas mažam robotui
Vėlavimai yra neatsiejama komunikacijos su erdvėlaiviais tarpplanetiniais atstumais dalis, o tai reiškia, kad JPL „Ingenuity“ skrydžių valdikliai negalės valdyti sraigtasparnio vairasvirte. Tiesą sakant, jie negalės peržiūrėti skrydžio inžinerinių duomenų ar vaizdų.
Tokiu būdu „Ingenuity“ priims savo sprendimus pagal parametrus, kuriuos nustatė jos inžinieriai Žemėje. Pavyzdžiui, sraigtasparnis turi savotišką programuojamą termostatą, kuris palaikys šilumą Marse. Skrydžio metu „Ingenuity“ analizuos jutiklių duomenis ir vietovės vaizdus, kad užtikrintų, jog jie išliks projekto inžinierių apibrėžtoje skrydžio trajektorijoje.
„Išradingumo“ komanda žingsnis po žingsnio juda sėkmės link
Atsižvelgiant į tai, kad Ingenuity eksperimentuoja, komanda turi ilgą sąrašą etapų, kuriuos turi įvykdyti sraigtasparnis, kad galėtų pakilti ir nusileisti 2021 m. pavasarį. Komanda juos apibūdino taip:
- Išgyvenkite kruizą į Marsą ir sėkmingai nusileiskite
- Saugus paviršius iš po Perseverance
- Autonominis šildymas labai šaltomis Marso naktimis
- Nepriklausomas įkrovimas iš saulės kolektorių ant rotorių
- Sėkmingas ryšys su sraigtasparniu ir atgal per posistemį, žinomą kaip Marso sraigtasparnių bazinė stotis
Jei pirmieji eksperimentiniai skrydžio bandymai kitoje planetoje bus sėkmingi, „Ingenuity“ komanda atliks dar kelis bandomuosius skrydžius.
Sėkmingas „Ingenuity“ darbas pakeis Marso tyrinėjimo ateitį
„Išradingumas“ skirtas pademonstruoti technologijas ir unikalias operacijas, reikalingas skraidyti Marso atmosferoje. Jei pasiseks, šios technologijos ir sraigtasparnio skraidymo kitoje planetoje patirtis gali paskatinti sukurti kitus pažangius robotinius orlaivius, kurie galėtų tapti būsimų robotų ir žmonių misijų į Marsą dalimi.
Galimas būsimojo sraigtasparnio Marse panaudojimas apima unikalų apžvalgos tašką, kurio nesuteikia dabartiniai orbitai, roveriai ir nusileidėjai Žemėje; didelės raiškos vaizdavimas ir intelektas robotams ar žmonėms; ir visureigiams sunku patekti į reljefą. Ateities sraigtasparnis netgi galėtų padėti pervežti lengvus, bet gyvybiškai svarbius krovinius iš vienos vietos į kitą.
Taip pat skaitykite:
- Naujasis „DuAxle“ roveris gali nukeliauti ten, kur kiti niekada nesvajojo
- NASA „Curiosity Rover“ švenčia 3000 dienų Marse