NASA wyśle helikopter na Marsa. Będzie pierwszą maszyną latającą poza Ziemią. Start misji w lipcu

Bartłomiej Pawlak
NASA planuje w lipcu rozpocząć wyczekiwaną misję Mars 2020. Zakłada m.in. zabranie na powierzchnię Czerwonej Planety niewielkiego helikoptera, który ma zbadać Marsa z powietrza. Będzie to pierwszy w historii lot tego typu wykonany poza Ziemią.
Zobacz wideo Niezwykłe odkrycie NASA. „Trzęsienie Marsa”

Minęło ponad 100 lat od czasu, gdy bracia Wright po raz pierwszy wzbili się w powietrze. Przez te niemal dwanaście dekad samoloty upowszechniły się na Ziemi do tego stopnia, że są jednym z kluczowych środków transportu. Od tamtego czasu ludzkość zdążyła też skonstruować śmigłowiec (pierwszy lot w 1907 roku, a załogowy w pełni sterowalny śmigłowiec wzniósł się w powietrze dopiero w 1936 roku) i wiele rodzajów bezzałogowych statków powietrznych, które dziś nazywamy dronami.

Nigdy jednak nie wykorzystano żadnego z tych projektów poza Ziemią. Problem jest oczywisty. Samoloty i śmigłowce wykorzystują obecność atmosfery, a tej nie ma spora część obiektów w Układzie Słonecznym. Niewielką gazową otoczkę ma jednak Mars i teraz postanowiła wykorzystać to NASA.

Łazik Perseverance i helikopter Ingenuity Mars - wizja artystyŁazik Perseverance i helikopter Ingenuity Mars - wizja artysty fot. NASA/JPL-Caltech

NASA zbudowała pierwszy pozaziemski helikopter 

W amerykańskiej Narodowej Agencji Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej (to pełne rozwinięcie skrótu NASA) trwają właśnie ostatnie przygotowania do misji Mars 2020. Amerykanie chcą w jej ramach wysłać na Czerwoną Planetę łazik Perseverance, do którego przymocowany zostanie Ingenuity Mars Helicopter. To niewielki, częściowo autonomiczny dron (chociaż NASA nazywa go helikopterem), z którym naukowcy wiąże ogromne nadzieje. Urządzenie ma bowiem udowodnić, że loty wykorzystujące siłę nośną są możliwe również na innych planetach posiadających atmosferę.

Śmigłowiec zostanie przymocowany do spodu łazika i niedługo po lądowaniu zostanie od niego odczepiony. Łazik odjedzie i zajmie się badaniami powierzchni Czerwonej Planety. W tym czasie osobny zespół sprawujący pieczę nad helikopterem Ingenuity przystąpi do działania.

Niedługo po lądowaniu odbędzie się pierwszy lot drona. Naukowcy chcą sprawdzić, czy śmigłowiec faktycznie może utrzymać się w marsjańskim powietrzu. Udana próba otworzy drogę do kolejnych (maksymalnie) czterech eksperymentów, które zostaną przeprowadzone w ciągu 30 następnych dni marsjańskich (31 ziemskich).

Łazik Perseverance i helikopter Ingenuity Mars - wizja artystyŁazik Perseverance i helikopter Ingenuity Mars - wizja artysty fot. NASA/JPL-Caltech

Sam helikopter nie będzie jednak badał Marsa. Jest swego rodzaju eksperymentem, który ma udowodnić, że loty wykorzystujące siłę nośną są na tej planecie możliwe. W latach 2014 - 2019 badacze z Jet Propulsion Laboratory (JPL) wykazali, że taki mały helikopter może sprawdzić się w marsjańskiej atmosferze i przetrwać w tamtejszych warunkach. W razie powodzenia misji, NASA być może wykorzysta pomysł przy okazji kolejnych lotów.

Bracia Wright za pomocą eksperymentalnego samolotu pokazali, że lot napędzany silnikami w atmosferze ziemskiej jest możliwy. Z pomocą Ingenuity spróbujemy zrobić to samo, ale na Marsie

- powiedział Håvard Grip z Jet Propulsion Laboratory cytowany w komunikacie NASA.

 

Liczne problemy na horyzoncie

NASA tłumaczy, że lot śmigłowca na Marsie jest zdecydowanie trudniejszy niż na Ziemi. Wszystko dlatego, że Mars ma atmosferę ok. sto razy rzadszą niż Błękitna Planeta. A to powoduje cały szereg problemów.

Marsjański helikopter będzie więc bardzo lekki - ma masę 1,8 kg (jednak na Marsie ciężar będzie 3 razy mniejszy), co ma pomóc w poderwaniu go z powierzchni. Za uzyskanie odpowiedniej siły nośnej odpowiadać będą cztery łopatki ułożone w dwa niezależne wirniki obracające się w przeciwnych kierunkach z prędkością aż 2400 obrotów na minutę. Naukowcy podkreślają, że są to prędkości wielokrotnie większe od wykorzystywanych w podobnej wielkości dronach na Ziemi. Zresztą z tego samego powodu same łopatki zostały znacznie wydłużone.

Szybko obracające się wirniki będą potrzebować oczywiście znacznej ilości energii. Będzie ona uzupełniana po każdym locie za pomocą niewielkiego panelu słonecznego umieszczonego nad łopatkami. NASA nie podaje, ile czasu będzie trwał jeden lot. Oczywiście z powodu znacznego opóźnienia w komunikacji latający robot będzie wykonywał wcześniej przesłane polecenia i ma być po części autonomiczny.

Łazik Perseverance i helikopter Ingenuity Mars - wizja artystyŁazik Perseverance i helikopter Ingenuity Mars - wizja artysty fot. NASA/JPL-Caltech

Kolejnym problemem są niskie temperatury na Marsie. W miejscu lądowania łazika wynoszą one nocą nawet minus 90 stopni Celsjusza, co przekracza teoretyczne granice wytrzymałości części komponentów. Testy na Ziemi pokazały jednak, że dron jest w stanie przetrwać w takich warunkach, dlatego NASA ma nadzieję, że nie zamarznie na Marsie.

Start misji Mars 2020 planowany jest na 30 lipca 2020 roku (był jednak już kilkukrotnie przekładany z powodu problemów). Lądowanie łazika Perseverance z podczepionym Ingenuity Mars Helicopter ma mieć miejsce 18 lutego 2021 roku.

Czytaj też: Polski kret na Marsie mógł ponownie utknąć. NASA zaobserwowała "podskakiwanie"