På nuværende tidspunkt er der over et dusin robotopgaver, der udforsker Mars 'atmosfære og overflade. Disse inkluderer blandt andet Nysgerrighed rover, det Mulighed rover, det Mars Orbiter Mission (MOM), den Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), the Mars-atmosfære og flygtig evolution (MAVEN) orbiter, og den snart kommer InSight Lander. I det kommende årti er der planlagt mange flere missioner.
F.eks. Planlægger NASA at udvide hvad Nysgerrighed har opnået ved at sendeMars 2020 rover for at udføre en sample-return mission. Ifølge en nylig meddelelse fra NASA vil denne mission også omfatte Mars helikopter - en lille, autonom rotorfartøj, der demonstrerer levedygtigheden og potentialet for tyngre køretøjer end luften på den røde planet.
Som NASA-administrator Jim Bridenstine erklærede i en nylig pressemeddelelse fra NASA, er dette rotocraft i overensstemmelse med NASAs mangeårige traditioner for innovation. ”NASA har en stolt historie med firsts,” sagde hun. ”Ideen om en helikopter, der flyver himlen på en anden planet, er spændende. Mars-helikopteren har meget løfte om vores fremtidige videnskab, opdagelse og efterforskningsopgaver til Mars. ”
U.S. rep. John Culberson fra Texas gentog Bridenstine-erklæringen. ”Det er passende, at Amerikas Forenede Stater er den første nation i historien, der flyver det første tungere end luftfartøj til en anden verden,” sagde han. "Denne spændende og visionære præstation vil inspirere unge mennesker overalt i USA til at blive videnskabsfolk og ingeniører og baner vejen for endnu større opdagelser i fremtiden."
Mars-helikopter begyndte som teknologiudviklingsprojekt ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), hvor det tilbragte de sidste fire år på at blive designet, udviklet, testet og testet igen. Resultatet af dette er et fodboldstørr rotorfartøj, der vejer knap 1,8 kg (fire pund) og er afhængig af to modroterende knive for at rotere med en hastighed på næsten 3.000 o / min (10 gange hastigheden for en helikopter her på Jorden).
Som Mimi Aung, Mars Helicopter-projektlederen hos JPL, angav:
”Højdegraden for en helikopter, der flyver her på Jorden, er omkring 40.000 fod. Mars 'atmosfære er kun en procent af Jorden, så når vores helikopter er på Marsoverfladen, er den allerede på Jorden svarende til 100.000 fod op. For at få den til at flyve med den lave atmosfæretæthed, måtte vi undersøge alt, gøre det så let som muligt, samtidig med at det var så stærkt og så kraftfuldt som det muligvis kan være. ”
Dette koncept er ideelt til at navigere gennem Mars 'tynde atmosfære, hvor det gennemsnitlige overfladetryk er omkring 0,6% af Jordens ved havoverfladen (0,60 kPa sammenlignet med 101,3 kPa). Denne lavtflyvende helikopter ville ikke kun være i stand til at øge rækkevidden for en rover, den vil være i stand til at udforske områder, som roveren ville finde utilgængelige. Som Thomas Zurbuchen, den associerede administrator for NASAs Science Mission Directorate, forklarede:
”At udforske den røde planet med NASAs Mars-helikopter er et godt eksempel på et vellykket ægteskab med videnskabs- og teknologiinnovation og er en unik mulighed for at fremme Mars-efterforskning for fremtiden. Efter at Wright Brothers viste sig for 117 år siden, at det var muligt at drive, vedvarende og kontrolleret flyvning her på Jorden, kan en anden gruppe af amerikanske pionerer muligvis bevise, at det samme kan gøres på en anden verden. ”
Andre muligheder, der gør det optimeret til Mars-efterforskning, inkluderer lithium-ion-batterier, solceller til at holde dem opladede og opvarmningsmekanismer, der vil holde det varmt i Martianat - hvor gennemsnitstemperaturerne kan blive så lave som 210 K (-63 ° C; -82 ° F) omkring midterste breddegrader. Derudover er helikopteren programmeret til at flyve autonomt, da den ikke kan flyves i realtid (i betragtning af de involverede afstande).
Kommandoer vil blive udstedt fra controllere på Jorden ved hjælp af rover som et relæ, der vil instruere helikopteren om at starte flyvning, når den er klar til at blive sendt. Dette begynder kort efter, at roveren ankommer til planeten (som forventes at ske inden februar 2021) med helikopteren fastgjort til sin mavepande. Rover vil derefter vælge et sted, hvor helikopteren skal indsættes på jorden.
Når det er færdigt med at oplade sine batterier, og en række pre-flight-tests er udført, vil controllere på Jorden videresende kommandoer til Mars helikopter for at starte sin første 30-dages flyvetestkampagne. Dette vil omfatte op til fem flyvninger, der tager det til stadig større afstande fra rover (op til et par hundrede meter) i længere perioder (op til 90 sekunder).
På sin første flyvning foretager helikopteren en kort lodret stigning til 3 meter, hvor den svæver i ca. 30 sekunder. Når disse test er gennemført, vil Mars helikopter vil hjælpe rover, når den foretager geologiske vurderinger og bestemmer beboelsesområdet for landingssynet. Formålet med dette vil være at søge efter tegn på gammelt liv på Mars og vurdere de naturlige ressourcer og farer for fremtidige missioner, der involverer menneskelige opdagelsesrejsende.
Roveren vil også udføre den første nogensinde prøve-return-mission fra Mars, skaffe prøver af sten og jord, indkapsling af dem i forseglede rør og forlade dem på planeten til fremtidig indhentning af astronauter. Hvis alt går godt, vil helikopteren demonstrere, at lavtflyvende spejdere og luftkøretøjer kan være en værdifuld del af enhver fremtidig mission. Disse vil sandsynligvis omfatte robotmissioner til Saturns største måne, Titan, hvor forskere håber at udforske overfladen og atmosfæren ved hjælp af helikopter (såsom Dragonfly-konceptet).
Det Mars 2020 mission forventes at afsløre nogle meget imponerende ting om den røde planet. Hvis helikopteren viser sig at være en bæredygtig del af missionen, kan vi forvente, at der vil blive leveret yderligere oplysninger og billeder fra steder, som en konventionel rover ikke kan gå. Og i mellemtiden skal du huske at nyde denne animation af Mars-helikopteren i aktion, takket være NASA-JPL:
