Bildkredit: Pioneer Astro
Dellandare, delplan, gashoppern (nej, inte gräshoppa) är ett unikt koncept som övervägs av NASA för framtida robotutforskning av Mars. Till skillnad från landare, som Viking-rymdskeppet, Beagle 2 eller den kommande Phoenix-landaren som bara kan undersöka några kvadratmeter mark, kunde gashoppen landa, utföra vetenskaplig analys och starta sig själv i luften för att flyga hundratals kilometer till en ny plats.
Gashoppen skulle få sin elektricitet från en stor uppsättning solpaneler byggda ovanpå sina vingar. Den skulle använda denna elektricitet för att hämta koldioxid från den Martiska atmosfären och sedan lagra den som en vätska inuti flygplanet. När tillräckligt med gas lagrades för att flyga, värmde den upp en varm pelletsbädd och passerar sedan CO2 genom den. Nu varm, skulle gasen fungera som ett drivmedel och låta gashopparen lyfta vertikalt från Marsytan. När den var luftburen kunde den sedan skjuta mer gas ut ur en bakre thruster och börja flyga som ett flygplan med sina stora vingar för lyft och manövrerbarhet. När det var klart att landa kunde flygplanet bromsa lufthastigheten och sedan försiktigt röra sig ner som en vertikal landare.
Förslaget kommer från medvetandet av Robert Zubrin, författare till The Case for Mars, presidenten i Mars Society och presidenten för Pioneer Astronautics. Det är ett av 219 forskningsprojekt som valts ut av NASA för utmärkelsen för småföretagens forskning och utveckling.
Zubrin ser gashoppern inte bara som en teknik för att utforska Mars, utan som ett bevis för koncept för många tekniska utmaningar som NASA kommer att behöva övervinna i framtida uppdrag, både robotiska och mänskliga. "Om vi ska göra ett exempel på återvändande uppdrag, vill vi veta hur man gör drivmedel för återresan," förklarar Zubrin, "och gashopparen kommer också att låta oss testa många liftar och landningar med riskförebyggande i alla slags terräng.
"Gashopper kommer att använda nativ koldioxid för bränsle, så det kommer inte att förorena marken med kolväten," fortsätter Zubrin. Detta är viktigt, eftersom rymdskepp från jorden som använder kolväten för bränsle kan förorena landningsplatsen med kemikalier som kan förvirra sökandet efter liv. "När gashopparen har rört sig kommer den att hitta en orörd marsjyta att utforska."
Den enklaste gashopparen kan faktiskt vara ganska lätt, så lite som 50 kg. Jämför detta med den nuvarande Mars Exploration Rovers, som båda väger in vid 185 kg (380 pund). Ta på dig lite mer vikt, och gashopparen kunde bära några minirovers, som den lilla Sojourner som besökte Mars som en del av Pathfinder-uppdraget. Dessa kan inriktas på de mest intressanta funktionerna baserade på gashopperns luftkännande av området.
Bildkredit: Pioneer Astro
En annan fördel med gashopparen är att det helt kan ignorera terräng. När NASA valde landningsplatserna för sina Mars-landare valde den medvetet platser som var relativt platta, så roverna kunde köra med en användbar hastighet. Gashoppen kunde landa vid kanten av en djup klöv, undersöka området, hoppa ner till botten och komma ut igen. Det skulle ge forskare ett enastående utbud och flexibilitet när de letar efter bevis på tidigare vatten eller liv på Mars.
Naturligtvis finns det en fångst. Den begränsande funktionen hos gashopparen är den elektricitet som krävs för att trycksätta och värma koldioxiddrivmedlet. Denna process förbrukar mycket energi, och gashoppern skulle behöva mer än en månad med att använda sina solceller för att tanka och ladda sina batterier innan den kunde ta av igen.
För att generera mer elektricitet kan NASA överväga att använda en radioisotop termisk generator, liknande de som bärs av Cassini, Viking-landarna eller det kommande Mars Science Laboratory (som kommer att lanseras 2009). Med ett kraftfullare elektriskt system kunde gashopparen lyftas med några få dagar och i princip kunna ströva över hela Marsplaneten.
Zubrins företag, Pioneer Astronautics, har redan gjort en betydande testning och forskning för konceptet, och de utvecklade en prototyp ballistisk gashopper för NASA: s Jet Propulsion Lab år 2000. Motorn fungerade bra i labbet och de kunde få en fjärrstyrt fordon med en massa på 50 kg att flyga i en simulerad Martian gravitation (med hjälp av en heliumballong för att ge stabilitet).
I stället för att sitta på en plats, eller långsamt krypa över ytan på Mars, kan framtida robotutforskare att besöka Röda planeten ta sig till himlen och sväva. Tja ... hopp, i alla fall.
Skrivet av Fraser Cain
