Vi har kendt i nogen tid, at NASA sender en helikopter til Mars. Køretøjet, kaldet Mars-helikopter, gennemgår flyvetestning på NASAs Jet Propulsion Laboratory i Californien. Den lille helikopter kommer til sin endelige vej til Mars som en del af Mars 2020 Rover-missionen.
Mars-helikopteren er temmelig lille, mindre end 1,8 kg (4 lb). Den er lavet af let carbonfiber og andre materialer som aluminium, silicium og folie. Den version, der testes, er det faktiske køretøj, der tager til Mars.
Mars helikopter er en teknologidemonstrationsmission. Det betyder, at den samlede succes med Mars 2020 Rover-missionen, som den er en del af, ikke hænger sammen med helikopterns succes. Det mærkes sammen, så NASA kan lære at designe, bygge og bruge fly på Mars.
Der er store udfordringer ved at flyve på Mars. Strømkilden kan ikke være forbrænding (medmindre den bruger hydrazin), fordi der ikke er ilt. Atmosfæren er så tynd, at du har brug for enorme vinger, hvilket er problematisk for turen til Mars. Og ethvert fly skal være autonomt, fordi du ikke kan kontrollere det fjernt herfra på Jorden.
Men der er masser af fordele ved at få et fly til at arbejde på Mars.
Det kunne bruges til at omfatte et landingsområde til andre missioner med meget større præcision end nogen orbiter. Det kunne udforske hævede funktioner, flyve ind i lavarør og dybest set udvide den videnskabelige rækkevidde for enhver rover eller lander-mission, det var en del af. Derfor arbejder NASA fortsat med det.
Mars-helikopteren omgår problemer med at flyve på Mars med smart teknik. Det er solcelledrevet, og det bruger sine egne små paneler til at oplade sit batteri. Den bruger kontra-roterende rotorer for at holde sit pladsbehov nede under rejsen til Mars. Kontra-roterende rotorer er nødvendige, fordi med en enkelt rotor skal skroget dreje modsat. Derfor har de fleste helikoptere halerotorer.
Det er også autonomt. Det tager korte flyvninger væk fra rover, kun 90 sekunder hver.
”Men denne nylige test af flymodellen var den rigtige aftale. Dette er vores helikopter, der er på vej mod Mars. ”
MiMi Aung, Mars Helicopter Project Manager.
Testningen er koncentreret om, hvordan heloen kan operere på Mars. NASA brugte deres Space Simulator, et stort vakuumkammer på Jet Propulsion Laboratory. Simulatoren kan efterligne den tynde atmosfære og den lave temperatur på Mars.
”Den Martiske atmosfære er kun omkring en procent densiteten af Jordens,” sagde Mimi Aung, projektleder for Mars-helikopteren ved NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Californien .. ”Vores testflyvninger kunne have lignende atmosfæretæthed her på Jorden - hvis du lægger dit flyveplads 100.000 fod (30.480 meter) op. Så du kan ikke gå et sted og finde det. Du skal klare det. ”
”Tilberedt til den første flyvning på Mars har vi logget over 75 minutters flyvetid med en ingeniørmodel, som var en tæt tilnærmelse af vores helikopter,” sagde Aung. ”Men denne nylige test af flymodellen var den rigtige aftale. Dette er vores helikopter på vej mod Mars. Vi var nødt til at se, at det fungerede som annonceret. ”
Simulatoren kan dog ikke efterligne Mars's lave tyngdekraft. For at gøre det, udarbejdede ingeniører et tyngdekrafts-off-load-system. Det er en lanyard, der sidder fast på toppen af helikopteren og slæber på den. Den uafbrudte slæbebåd giver tilstrækkelig løft til at simulere den svagere Mars-tyngdekraft.
”Tyngdekraftsaflastningssystemet fungerede perfekt, ligesom vores helikopter,” sagde Teddy Tzanetos, testleder for Mars helikopterprogram. ”Vi krævede kun en 2-tommer (5-centimeter) hover for at få alle de datasæt, der var nødvendige for at bekræfte, at vores Mars-helikopter flyver autonomt som designet i en tynd Mars-lignende atmosfære; der var ingen grund til at gå højere. Det var et pokker for en første flyvning. ”
Dette kan være starten på noget stort til efterforskning af Mars. Disse luftbårne køretøjer kan ikke bære meget af en nyttelast, så de vil aldrig erstatte rovere og landere. Men som en del af en rover-mission kunne de tilføje meget.
De kan være øjnene for en rover og hjælpe chauffører med at vælge den bedste rute rundt om forhindringer. De kan udforske områder, der er helt utilgængelige for rovere. De kunne fungere som spejdere, finde de bedste steder at samle prøver eller til at bore.
De kunne også give os nogle store Martian-øjen slik, noget vi er forvente af hver NASA-mission.
