Вперше в історії випробування в рамках розробки компонентів для майбутніх літальних апаратів проводили на двох планетах. На Землі в Лабораторії реактивного руху NASA випробували новий ротор, який може бути використаний у марсіанських гелікоптерах наступного покоління, що обертається на майже надзвуковій швидкості (0,95 Маха). А на Марсі гелікоптер Ingenuity пройшов експериментальні льотні випробування і досягнув нових рекордів висоти та швидкості польоту.
“Випробування нашого марсіанського гелікоптера нового покоління буквально увібрали в себе найкраще з обох світів, – говорять науковці. – Тут, на Землі, є всі прилади та практичні можливості, на які ви могли б сподіватися, тестуючи нові компоненти апарата. На Марсі ви маєте реальні умови, які ніколи не зможете відтворити на Землі”. Це включає розріджену атмосферу і значно меншу гравітацію.
Лопаті ротора наступного покоління з вуглецевого волокна, що випробовуються на Землі, майже на 10 см довші, ніж в Ingenuity, мають більшу міцність і іншу конструкцію. NASA вважає, що ці лопаті дозволять створювати ефективніші марсіанські вертольоти. Проблема полягає в тому, що коли кінчики лопатей наближаються до надзвукових швидкостей, турбулентність, яка викликає вібрацію, може швидко вийти з-під контролю.
Щоб знайти місце, достатньо велике для створення марсіанської атмосфери на Землі, інженери звернулися до космічного симулятора розміром 8×26 м. Тут Surveyor, Voyager і Cassini вперше відчули себе в середовищі, подібному до космічного. Протягом трьох тижнів команда стежила за сенсорами, лічильниками та камерами, поки лопаті виконували прогін за прогоном на дедалі вищих швидкостях і з більшими кутами нахилу. “Ми розкрутили наші лопаті до 3500 об/хв, що на 750 обертів за хвилину швидше, ніж лопаті Ingenuity”, – зазначили вчені. Приблизно в той самий час, за 161 млн км від нас, Ingenuity отримав команду спробувати те, що команда вважала неможливим.
Спочатку планувалося, що Ingenuity здійснить не більше 5 польотів, але гелікоптер перевищив заплановану 30-денну місію в 32 рази та здійснив 66 польотів. І останнім часом команда Ingenuity випробовує щось нове. “Ми подвоїли максимальну швидкість і висоту польоту, збільшили швидкість вертикального і горизонтального прискорення і навіть навчилися приземлятися повільніше, – говорять представники команди. – Розширення діапазону дає безцінні дані, які можуть бути використані розробниками місій для майбутніх марсіанських гелікоптерів”.
Обмежені наявною енергією і температурою двигуна, польоти Ingenuity зазвичай тривають близько 2-3 хвилин. Занадто швидкий політ може збити з пантелику бортову навігаційну систему, адже система використовує камеру, яка розпізнає скелі та інші об’єкти поверхні, коли вони проходять через її поле зору. Якщо ці об’єкти пролітають надто швидко, система може збитися зі шляху.
Під час 61-го польоту було встановлено новий рекорд висоти – 24 м, під час якого досліджувалися марсіанські вітри. Під час 62-го польоту Ingenuity встановив рекорд швидкості – 10 м/с. Команда також експериментувала зі швидкістю посадки та з’ясувала, що він може приземлятися зі швидкістю на 25% повільніше, ніж та, на яку був розрахований.
У грудні Ingenuity має здійснити два високошвидкісних польоти, під час яких він виконає спеціальні маневри, призначені для вимірювання його продуктивності. “Ці дані будуть надзвичайно корисними для точного налаштування наших аеромеханічних моделей поведінки гвинтокрилих апаратів на Марсі”, – додають вчені.
Читайте також:
Fortunate Son (Martian Edition).mp3