Ingeniozitate, experimentul tehnologic al NASA, se pregătește să încerce primul zbor cu echipaj uman către Planeta Roșie. Când roverul Perseverența NASA va ateriza pe Marte pe 18 februarie 2021, va transporta un pasager mic, dar puternic: elicopterul marțian Ingenuity.
Elicopterul, care pe Pământ cântărește aproximativ 1,8 kg și are un fuselaj de dimensiunea unei cutii de șervețele, a apărut în urmă cu șase ani ca o perspectivă puțin probabilă. Inginerii de la Jet Propulsion Laboratory al NASA din California de Sud știau că teoretic este posibil să zboare în atmosfera subțire a lui Marte, dar nimeni nu era sigur dacă ar putea construi un vehicul suficient de puternic pentru a zbura, comunica și supraviețui autonom, cu restricții extreme asupra masei sale. Apoi, echipa a trebuit să demonstreze în timpul testelor pe Pământ că poate zbura în condițiile de pe Marte. În prezent, echipa se pregătește să testeze dispozitivul în condițiile reale de pe Marte. Ingenuity a experimentat vibrații puternice de lansare pe 30 iulie 2020, plonjând în atmosfera marțiană la bordul Perseverance.
Ingeniozitatea este un experiment de zbor
Elicopterul Mars Ingenuity este o așa-numită demonstrație tehnologică – un proiect limitat al cărui scop este de a testa noi posibilități pentru prima dată. Demonstrațiile anterioare ale tehnologiei inovatoare au inclus primul rover Marte, Sojourner, și CubeSats Mars Cube One (MarCO) care au zburat peste Marte.
Elicopterul nu poartă instrumente științifice și nu face parte din misiunea științifică Perseverance. Scopul Ingenuity este unul de inginerie: de a demonstra zborul unui helitor în atmosfera extrem de subțire a lui Marte, a cărei densitate este doar aproximativ 1% din densitatea atmosferei noastre de pe Pământ. Echipa Ingenuity va efectua până la cinci zboruri de testare în timpul ferestrei demonstrative de 30 de zile marțiane (31 de zile Pământului).
Marte nu va fi foarte amabil cu Ingenuity
Deoarece atmosfera marțiană este atât de subțire, Ingenuity este proiectată să fie ușoară, cu palete de rotor care sunt mult mai mari și se rotesc mult mai repede decât cele care ar fi necesare pentru un elicopter cu masa Ingenuity pe Pământ.
Pe Planeta Roșie, temperatura pe timp de noapte este de minus 90 de grade Celsius în craterul Jezero, locul de aterizare al roverului și elicopterului. Aceste temperaturi vor depăși limitele designului original al pieselor finite utilizate în Ingenuity. Testele de pe Pământ la temperaturi prezise arată că piesele lui Ingenuity ar trebui să funcționeze conform intenției, dar echipa așteaptă cu nerăbdare teste reale pe Marte.
„Unul dintre primele lucruri pe care Ingenuity va trebui să le facă când ajunge pe Marte este să supraviețuiască primei sale nopți”, a declarat Tim Canham, directorul de operațiuni al Ingenuity la JPL.
Ingeniozitatea depinde de perseverență
Ingenuity se află pe o parte sub burta roverului Perseverance, cu o husă pentru a-l proteja de resturile aruncate în sus în timpul aterizării. Atât roverul, cât și elicopterul sunt adăpostite în siguranță în interiorul capsulei navei spațiale în timpul călătoriei sale de 471 de milioane de kilometri către Marte. Sistemul de alimentare al navei spațiale Mars 2020 reîncarcă periodic bateriile lui Ingenuity pe drum până acolo.
Pentru a ajunge la suprafața lui Marte, Ingeniozitatea și Perseverența vor pleca împreună la aterizare. Sistemul de intrare, coborâre și aterizare al roverului include o parașută supersonică, noi „creiere” pentru evitarea autonomă a pericolelor și componente pentru o macara manevrabilă care va coborî roverul la suprafață. Doar aproximativ 50% din încercările oricărei agenții spațiale de a ateriza pe Marte au avut succes.
Odată ce este găsit un loc potrivit pentru elicopter, sistemul de livrare a elicopterului Marte va scăpa platforma de aterizare, va readuce elicopterul în poziție jos și va coborî ușor Ingenuity la suprafață. Pe toată durata campaniei de punere în funcțiune și a testelor de zbor ale elicopterului, roverul va menține comunicarea cu Pământul.
Ingeniozitatea este foarte inteligentă pentru un robot mic
Întârzierile sunt o parte integrantă a comunicării cu navele spațiale la distanțe interplanetare, ceea ce înseamnă că controlorii de zbor Ingenuity de la JPL nu vor putea controla elicopterul cu un joystick. De fapt, aceștia nu vor putea vizualiza datele de inginerie sau imaginile zborului pe măsură ce acesta progresează.
În acest fel, Ingenuity își va lua propriile decizii pe baza parametrilor stabiliți de inginerii săi pe Pământ. De exemplu, elicopterul are un fel de termostat programabil care îl va menține cald pe Marte. În timpul zborului, Ingenuity va analiza datele senzorilor și imaginile terenului pentru a se asigura că rămâne pe calea de zbor definită de inginerii proiectului.
Echipa Ingenuity se îndreaptă către succes, pas la un moment dat
Având în vedere natura experimentală a lui Ingenuity, echipa are o listă lungă de repere pe care elicopterul trebuie să le îndeplinească înainte de a putea decolare și ateriza în primăvara lui 2021. Echipa le-a definit astfel:
- Supraviețuiește croazierei pe Marte și aterizează cu succes
- Ieșire în siguranță de sub Perseverență
- Încălzire autonomă în nopțile marțiane foarte reci
- Încărcare independentă de la panoul solar de pe rotoare
- Comunicare reușită cu elicopterul și înapoi printr-un subsistem cunoscut sub numele de Stația de bază a elicopterului Marte
Dacă primele teste experimentale de zbor pe o altă planetă au succes, echipa Ingenuity va mai efectua câteva zboruri de testare.
Munca de succes a Ingenuity va schimba viitorul explorării lui Marte
Ingeniozitatea este concepută pentru a demonstra tehnologiile și operațiunile unice necesare pentru a zbura în atmosfera marțiană. Dacă au succes, aceste tehnologii și experiența de a zbura un elicopter pe o altă planetă ar putea duce la crearea altor avioane robotizate avansate care ar putea deveni parte a viitoarelor misiuni robotice și umane pe Marte.
Posibilele utilizări ale unui viitor elicopter pe Marte includ furnizarea unui punct de observație unic care nu este oferit de orbiterii, roverele și aterizatoarele actuale de pe Pământ; imagistica de înaltă definiție și inteligență pentru roboți sau oameni; și accesul la teren dificil pentru vehiculele de teren. Elicopterul viitorului ar putea chiar ajuta la transportul de încărcături utile ușoare, dar vitale, dintr-un loc în altul.
Citeste si:
- Noul rover DuAxle poate merge acolo unde alții nu au visat niciodată
- Roverul Curiosity al NASA sărbătorește 3000 de zile pe Marte