ความฉลาดการทดลองทางเทคโนโลยีของ NASA กำลังเตรียมทดลองเที่ยวบินแรกไปยังดาวเคราะห์สีแดง เมื่อรถแลนด์โรเวอร์ ความเพียรของนาซ่า จะลงจอดบนดาวอังคารในวันที่ 18 กุมภาพันธ์ พ.ศ. 2021 ยานลำนี้จะบรรทุกผู้โดยสารตัวเล็กแต่ทรงพลัง: เฮลิคอปเตอร์อัจฉริยะบนดาวอังคาร.
เฮลิคอปเตอร์ซึ่งบนโลกมีน้ำหนักประมาณ 1,8 กก. และมีลำตัวขนาดเท่ากล่องกระดาษทิชชู ปรากฏตัวเมื่อ 30 ปีที่แล้วโดยไม่คาดคิด วิศวกรของ NASA's Jet Propulsion Laboratory ใน Southern California ทราบดีว่าในทางทฤษฎีแล้วการบินในชั้นบรรยากาศอันเบาบางของดาวอังคารนั้นเป็นไปได้ แต่ไม่มีใครแน่ใจว่าพวกเขาจะสามารถสร้างยานพาหนะที่มีประสิทธิภาพเพียงพอที่จะบิน สื่อสาร และอยู่รอดได้ด้วยตนเองโดยมีข้อจำกัดอย่างมากเกี่ยวกับมวลของมัน จากนั้นทีมต้องพิสูจน์ในระหว่างการทดสอบบนโลกว่ามันสามารถบินได้ในสภาวะของดาวอังคาร ขณะนี้ทีมงานกำลังเตรียมทดสอบอุปกรณ์ในสภาพจริงของดาวอังคาร ความเฉลียวฉลาดประสบกับการสั่นสะเทือนในการเปิดตัวอย่างรุนแรงในวันที่ 2020 กรกฎาคม XNUMX ซึ่งพุ่งเข้าสู่ชั้นบรรยากาศบนดาวอังคารบนเรือ Perseverance
ความฉลาดคือการทดลองการบิน
เฮลิคอปเตอร์ Mars Ingenuity เป็นสิ่งที่เรียกว่าการสาธิตเทคโนโลยี ซึ่งเป็นโครงการที่มุ่งเน้นในวงแคบซึ่งมีจุดประสงค์เพื่อทดสอบความเป็นไปได้ใหม่ๆ เป็นครั้งแรก การสาธิตเทคโนโลยีล้ำสมัยก่อนหน้านี้ ได้แก่ Mars rover, Sojourner และ Mars Cube One (MarCO) CubeSats ที่บินเหนือดาวอังคาร
เฮลิคอปเตอร์ลำนี้ไม่ได้บรรทุกเครื่องมือวิทยาศาสตร์และไม่ได้เป็นส่วนหนึ่งของภารกิจวิทยาศาสตร์ความอุตสาหะ เป้าหมายของ Ingenuity คืองานด้านวิศวกรรม เพื่อแสดงให้เห็นการบินของยานโรเตอร์ในชั้นบรรยากาศที่เบาบางมากของดาวอังคาร ซึ่งมีความหนาแน่นเพียง 1% ของความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศบนโลกของเรา ทีมงาน Ingenuity จะทำการบินทดสอบสูงสุดห้าเที่ยวบินในช่วงหน้าต่างสาธิตวันที่ 30 อังคาร (โลก 31 วัน)
ดาวอังคารจะไม่ใจดีกับ Ingenuity มากนัก
เนื่องจากชั้นบรรยากาศของดาวอังคารนั้นเบาบางมาก Ingenuity จึงได้รับการออกแบบให้มีน้ำหนักเบา โดยมีใบพัดที่ใหญ่กว่ามากและหมุนได้เร็วกว่าใบพัดที่จำเป็นสำหรับเฮลิคอปเตอร์ที่มีมวลมากของ Ingenuity บนโลก
บนดาวเคราะห์แดง อุณหภูมิตอนกลางคืนติดลบ 90 องศาเซลเซียสในปล่องภูเขาไฟเจซีโร ซึ่งเป็นที่ลงจอดของรถโรเวอร์และเฮลิคอปเตอร์ อุณหภูมิเหล่านี้จะผลักดันขีดจำกัดของการออกแบบดั้งเดิมของชิ้นส่วนสำเร็จรูปที่ใช้ใน Ingenuity การทดสอบบนพื้นโลกตามอุณหภูมิที่คาดการณ์ไว้แสดงให้เห็นว่าชิ้นส่วนของ Ingenuity ควรทำงานตามที่ตั้งใจไว้ แต่ทีมกำลังรอคอยการทดสอบจริงบนดาวอังคาร
Tim Canham ผู้จัดการฝ่ายปฏิบัติการของ Ingenuity ที่ JPL กล่าวว่า "สิ่งแรกที่ Ingenuity ต้องทำเมื่อไปถึงดาวอังคารคือเอาชีวิตรอดในคืนแรก"
ความเฉลียวฉลาดขึ้นอยู่กับความอุตสาหะ
Ingenuity อยู่ที่ด้านข้างใต้ท้องของรถแลนด์โรเวอร์ Perseverance โดยมีที่กำบังเพื่อป้องกันเศษขยะที่ถูกโยนขึ้นระหว่างลงจอด ทั้งโรเวอร์และเฮลิคอปเตอร์ถูกเก็บอย่างปลอดภัยภายในแคปซูลของยานอวกาศระหว่างการเดินทาง 471 ล้านกิโลเมตรไปยังดาวอังคาร ระบบไฟฟ้าของยานอวกาศ Mars 2020 จะชาร์จแบตเตอรี่ของ Ingenuity เป็นระยะๆ ระหว่างทาง
ในการไปถึงพื้นผิวดาวอังคาร ความเฉลียวฉลาดและความอุตสาหะจะไปพร้อมกันเมื่อลงจอด ระบบการเข้า การลง และการลงจอดของรถโรเวอร์ประกอบด้วยร่มชูชีพความเร็วเหนือเสียง "สมอง" แบบใหม่สำหรับการหลีกเลี่ยงอันตรายแบบอัตโนมัติ และส่วนประกอบสำหรับเครนที่เคลื่อนที่ได้ซึ่งจะลดระดับโรเวอร์ลงสู่พื้นผิว มีเพียงประมาณ 50% ของความพยายามของหน่วยงานอวกาศใดๆ ในการลงจอดบนดาวอังคารที่ประสบความสำเร็จ
เมื่อพบพื้นที่ที่เหมาะสมสำหรับเฮลิคอปเตอร์แล้ว ระบบ Mars Helicopter Delivery System จะปล่อยฐานลงจอด นำเฮลิคอปเตอร์กลับสู่ตำแหน่งลง และลด Ingenuity ลงบนพื้นผิวอย่างนุ่มนวล ในระหว่างการเดินเครื่องทั้งหมดและการทดสอบการบินของเฮลิคอปเตอร์ รถแลนด์โรเวอร์จะยังคงสื่อสารกับโลก
ความฉลาดนั้นฉลาดมากสำหรับหุ่นยนต์ตัวเล็ก
ความล่าช้าเป็นส่วนสำคัญของการสื่อสารกับยานอวกาศในระยะทางระหว่างดาวเคราะห์ ซึ่งหมายความว่าผู้ควบคุมการบิน Ingenuity ที่ JPL จะไม่สามารถควบคุมเฮลิคอปเตอร์ด้วยจอยสติ๊กได้ ในความเป็นจริงพวกเขาจะไม่สามารถดูข้อมูลทางวิศวกรรมหรือรูปภาพของเที่ยวบินได้ในขณะที่ดำเนินการ
ด้วยวิธีนี้ Ingenuity จะตัดสินใจเองตามพารามิเตอร์ที่กำหนดโดยวิศวกรบนโลก ตัวอย่างเช่น เฮลิคอปเตอร์มีเทอร์โมสตัทแบบตั้งโปรแกรมได้ซึ่งจะทำให้บนดาวอังคารอุ่นขึ้น ในระหว่างการบิน Ingenuity จะวิเคราะห์ข้อมูลเซ็นเซอร์และภาพภูมิประเทศเพื่อให้แน่ใจว่าอยู่บนเส้นทางการบินที่กำหนดโดยวิศวกรของโครงการ
ทีม Ingenuity กำลังก้าวไปสู่ความสำเร็จทีละขั้น
ด้วยลักษณะการทดลองของ Ingenuity ทีมงานจึงมีรายการเหตุการณ์สำคัญที่เฮลิคอปเตอร์ต้องผ่านก่อนที่มันจะบินขึ้นและลงจอดได้ในฤดูใบไม้ผลิปี 2021 ทีมงานให้คำจำกัดความไว้ดังนี้
- เอาชีวิตรอดจากการล่องเรือไปยังดาวอังคารและลงจอดให้สำเร็จ
- ปลอดภัยจากความเพียร
- เครื่องทำความร้อนอัตโนมัติในคืนดาวอังคารที่หนาวเย็นมาก
- ชาร์จอิสระจากแผงโซลาร์บนโรเตอร์
- ประสบความสำเร็จในการสื่อสารกับเฮลิคอปเตอร์และกลับผ่านระบบย่อยที่เรียกว่าสถานีฐานเฮลิคอปเตอร์ดาวอังคาร
หากการทดสอบเที่ยวบินทดลองครั้งแรกบนดาวเคราะห์ดวงอื่นประสบความสำเร็จ ทีมงาน Ingenuity จะทำการบินทดสอบอีกหลายครั้ง
ผลงานที่ประสบความสำเร็จของ Ingenuity จะเปลี่ยนอนาคตของการสำรวจดาวอังคาร
ความเฉลียวฉลาดได้รับการออกแบบมาเพื่อสาธิตเทคโนโลยีและการดำเนินการเฉพาะที่จำเป็นสำหรับการบินในชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร หากประสบความสำเร็จ เทคโนโลยีเหล่านี้และประสบการณ์การบินเฮลิคอปเตอร์บนดาวดวงอื่นอาจนำไปสู่การสร้างเครื่องบินหุ่นยนต์ขั้นสูงลำอื่นๆ ที่อาจกลายเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจหุ่นยนต์และมนุษย์ในอนาคตสู่ดาวอังคาร
การใช้งานที่เป็นไปได้ของเฮลิคอปเตอร์ในอนาคตบนดาวอังคาร ได้แก่ การจัดหาจุดชมวิวพิเศษที่ไม่มีให้โดยยานโคจร โรเวอร์ และยานลงจอดในปัจจุบัน ภาพความละเอียดสูงและความฉลาดสำหรับหุ่นยนต์หรือมนุษย์ และเข้าถึงภูมิประเทศได้ยากสำหรับยานพาหนะทุกพื้นที่ เฮลิคอปเตอร์แห่งอนาคตสามารถช่วยขนส่งน้ำหนักบรรทุกที่เบาแต่สำคัญจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่งได้
อ่าน:
- รถแลนด์โรเวอร์ DuAxle ใหม่สามารถไปในที่ที่คนอื่นไม่เคยฝัน
- Curiosity Rover ของ NASA ฉลอง 3000 วันบนดาวอังคาร