موتور هنوز در آسمان مریخ است. هلیکوپتر ناسا چه می کند؟ – زومیت

مهندسان ناسا مهندس (تدبیر) برای پاسخ به یک سوال ساده طراحی و آزمایش شده است: آیا این هلیکوپتر می تواند در جو سیاره دیگری پرواز کند؟ با این حال، این موتور پس از بیش از 120 روز در مریخ همچنان در حال پرواز است. این هلیکوپتر که برای اولین بار در 19 آوریل به پرواز درآمد، مدام در حال شکستن رکوردهای مسافت و سرعت خود است.

مهندسي كه به فضانورد كمك مي كند برای پرت کردن (تداوم) کاوش در منطقه نزدیک دلتای رودخانه قدیمی. منطقه ای که شاید نمادی از حیات مریخ باستانی باشد. هلیکوپترها در حال حرکت در زمین های ناهموار مریخ در مواجهه با تغییر فصل هستند. وقتی برای انجام این کارها آمادگی ندارید! با ما همراه باشید تا ببینید موتور در مریخ چه می کند.

محدودیت ها را بررسی کنید

موتور در مقایسه با پرواز اولیه خود سریعتر و در ارتفاعات بالاتر پرواز می کند. این بالگرد توانست از سطح مریخ به ارتفاع 12 متری برسد و به سرعت 5 متر بر ثانیه برسد و توانست مسافت 625 متری را طی کند. از این داده ها، مهندسان اطلاعات ارزشمندی در مورد محدودیت های پرواز در مریخ به دست آوردند.

تدی زانتوسمهندس رباتیک در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL)، که تیم پروژه مهندسی را رهبری می کند، می گوید:

ما هنوز در حال یادگیری هستیم و محدودیت‌های عملکرد موتور را از طریق داده‌های هر پرواز آموزش می‌دهیم.

در اوایل ماموریت، موتور محدودیت های پرواز خود را به گونه ای آزمایش کرد که خدمه پرواز برای آن برنامه ریزی نکرده بودند. در 22 می، ششمین پرواز به دلیل نقص فنی در سیستم ناوبری هلیکوپتر، نوسان نگران کننده ای داشت.

نرم افزار ناوبری هلیکوپتر تصویر را می گیرد و موقعیت هلیکوپتر را رصد می کند، اطلاعات زمانی آن تصویر را می خواند و پیش بینی می کند که دوربین در آینده چه خواهد دید. اگر تصویر بعدی با آن تخمین مطابقت نداشته باشد، نرم افزار موقعیت و سرعت هلیکوپتر را بهبود می بخشد تا با جهت موتور هماهنگی بیشتری داشته باشد.

باب بالراممهندس ارشد مهندسی ناسا در مورد این حادثه می گوید:

کمتر از یک دقیقه پس از نقص فنی، عکسی در مسیر دوربین به پردازنده موتور گم شد. در نتیجه زمان بندی عکس های پشتیبان مشکل ساز شد و اصلاح سوء تفاهم یک مهندس مسیر بسیار سخت و خطرناکی را ایجاد کرد.

خوشبختانه موتور در نهایت در پنج متری نقطه از پیش برنامه ریزی شده روی مریخ فرود آمد. خوشبختانه کل پرواز به یک تجربه ارزشمند برای گروه تبدیل شد و اکنون اعتماد بیشتری به هلیکوپتر خود داریم.

انجام فعالیت های علمی

در ابتدا، تیم تحقیقاتی می خواستند موتور را تا حد امکان آزمایش کنند و در نهایت قبل از سقوط آن. اما اکنون محققان تلاش می کنند همزمان با احتیاط کمتری پرواز کنند. زیرا در حال حاضر هلیکوپتر به استقامت در کار علمی کمک می کند. زانتوس در این زمینه می گوید:

مدتی است که ما فقط روی آزمایش های مهندسی تمرکز نکرده ایم و اکنون بخش کوچکی از یک گروه بزرگتر هستیم.

هلیکوپتر با اعلام خطرات موجود در مسیر بررسی، ارزش خود را ثابت کرده است. در 5 جولای موتور نهم در یک مسیر شنی بلند شد سیتا جنوبی (سیته جنوبی). به دلیل ناهمواری زمین، پرسئوس نتوانست این مسیر را به سلامت پیدا کند. در طول پرواز، یک موتور تصاویری از صخره ها و برآمدگی های پراکنده در سراسر سیتای جنوبی گرفت. دانشمندان ابتدا تخمین زدند که سواحل این منطقه حاوی اطلاعاتی درباره عمیق ترین جو دریاچه ای است که برای مدت طولانی در این منطقه وجود داشته است.

تصویری از سیتای جنوبی که توسط اینگوتی مخابره شده است.

با این حال، تصاویر سه بعدی ارائه شده توسط موتور نشان داد که این فرض نادرست است. در نتیجه، تیم ناوبری بررسی تصمیم گرفت تا با اجتناب از آسیب های ناشی از تداوم در این مسیر طولانی، دشوار و بالقوه خطرناک، به مسیر ادامه دهد.

روبه‌رو شدن با تغییر فصول

به طور کلی جو مریخ بسیار رقیق است. از اواسط سپتامبر، چگالی اتمسفر در صورت جزیرو بسیار نازک‌تر شده است. با تغییر فصل های مریخ از بهار به تابستان، چگالی هوای این سیاره از 1.5 درصد در زمین به 1 درصد کاهش یافته است. این تغییر در چگالی هوا تغییر چندان بزرگی به نظر نمی رسد. اما برای جبران این تغییر کوچک باید سرعت چرخش تیغه موتور را افزایش داد تا در هوا بماند.

اکتبر گذشته، هلیکوپتر مجبور شد سرعت پروانه خود را به 2700 دور در دقیقه افزایش دهد. حداکثر مقدار این عدد 2537 دور در دقیقه بود. در سرعت های چرخشی بالا، موتور فقط می تواند 130 ثانیه در آسمان بماند. بنابراین در موقعیت قبلی می تواند 170 ثانیه بدون افزایش خطر داغ شدن موتور پرواز کند. زانتوس می گوید:

این زمان کافی برای موتور خواهد بود تا پروب را بچرخاند. ماموریت بعدی دو نفره آنها سفر به رودخانه دلتا در ورودی Yazro Muha خواهد بود. تیم تداوم امیدوار است هر روز منطقه ای به وسعت صدها متر را در مریخ کاوش کند. طولانی ترین پروازی که تا به حال توسط یک موتور انجام شده 625 متر بوده و سرعت چرخش پایینی دارد. این موضوع چالش برانگیز خواهد بود.

تصویر خود ثبت شده از سایه موتور زمانی که سرعت چرخش تیغه آن برای اولین بار به 2700 دور در دقیقه رسید.

سرانجام روزی فرا می رسد که موتور دیگر بیدار نمی شود یا در یکی از فرودها واژگون نمی شود. اما اگر این اتفاق نیفتد، هنوز راه زیادی در پیش است.

الهام بخش پروازهای آینده

در همین حال، مهندسان رویای ایجاد پرنده بعدی مریخ را در سر می پرورانند. زانتوس می گوید:

پروژه مهندسی بسیار هیجان انگیز است و به ما کمک کرده تا تجربه زیادی در ایجاد پرندگان مریخ به دست آوریم. ویژگی اصلی این هلیکوپتر «اول» بودن آن است.

نقشه راه فعلی شامل یک نسخه بزرگتر از موتور است که توانایی حمل ابزارهای بیشتری را دارد و می تواند به طور مستقل و در ارتباط با یک کاوشگر و هگزاکوپتر (پرنده شش پروانه) عمل کند. هواپیمای بعدی مسافت های طولانی تری را در زمان کمتری نسبت به کاوشگر طی می کند و مسافتی که انحراف می تواند در چند سال طی کند ماه ها طول می کشد.

مقاله سفید ارائه شده برای نسخه 2032-2032 بررسی سالانه علوم سیاره ای و اختربیولوژی، چندین ماموریت بالقوه برای هلیکوپترهای مریخ را پیشنهاد می کند. یکی از این ماموریت ها این است که می توان هلیکوپترها را از مواد معدنی خاک رس، مثلاً در دره، ساخت. مارس (ماورث والیس) برای نمونه. دره مارت کانالی است که تصور می شود مدت ها پیش زیر آب رفته است. خاک می تواند از مواد آلی خاک محافظت کند و با نمونه برداری می توان آثار حیات را پیدا کرد مارس کارآمد باشید.

تصویر رنگی از دره مارت (ضبط شده توسط مدارگرد شناسایی مریخ ناسا)

همچنین می توان از هلیکوپترها برای جستجوی شیب های پوشیده از برف و شیب دار استفاده کرد. با انجام چندین اندازه گیری در ارتفاعات مختلف، می توان جو و مکانیسم تبادل هوا بین مریخ را درک کرد و در نهایت، معمای ناپدید شدن آب مایع در مریخ را حل کرد.

نکته خاص این است که این هلیکوپتر می تواند میدان مغناطیسی قسمت بزرگی از سطح مریخ را برای شناخت هسته مریخ ترسیم کند. زمانی که فردی پا به مریخ می گذارد، بهتر است با گروهی از پهپادها پرواز کند تا در حین حمل تجهیزات، آنها را راهنمایی کند.