Vi har känt länge att NASA skickar en helikopter till Mars. Fordonet, som kallas Mars Helicopter, genomgår flygprovning vid NASA: s Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien. Den lilla helikoptern tar sitt slutliga till Mars som en del av Mars 2020 Rover-uppdraget.
Mars-helikoptern är ganska liten, mindre än 1,8 kg (4 lb). Den är tillverkad av lätt kolfiber och andra material som aluminium, kisel och folie. Den version som testas är det faktiska fordonet som gör resan till Mars.
Mars Helicopter är ett teknikdemonstrationsuppdrag. Det betyder att den övergripande framgången för Mars 2020 Rover-uppdraget som det är en del av inte kommer att hämma på helikopterns framgång. Det taggar med så att NASA kan lära sig att designa, bygga och använda flygplan på Mars.
Det finns enorma utmaningar att flyga på Mars. Strömkällan kan inte vara förbränning (såvida den inte använder hydrazin) eftersom det inte finns något syre. Atmosfären är så tunn att du behöver enorma vingar, vilket är problematiskt för resan till Mars. Och alla flygplan måste vara autonoma, för du kan inte kontrollera det på distans härifrån på jorden.
Men det finns massor av fördelar med att få ett flygplan att arbeta på Mars.
Det kan användas för att utrymma ett landningsområde för andra uppdrag, med mycket större precision än någon orbiter. Den kunde utforska höjda funktioner, flyga in i lavapipor och i princip utvidga den vetenskapliga räckvidden för alla rover eller landeruppdrag som det var en del av. Det är därför NASA fortsätter att arbeta med det.
Mars-helikoptern hanterar problemen med att flyga på Mars med smart teknik. Den är solenergi och den använder sina egna små paneler för att ladda batteriet. Den använder kontraroterande rotorer för att hålla sina rymdbehov nere under resan till Mars. Kontra-roterande rotorer är nödvändiga för att med en enda rotor roterar flygkroppen motsatt väg. Det är därför de flesta helikoptrar har svansrotorer.
Det är också autonomt. Det tar korta flyg bort från rover, bara 90 sekunder vardera.
”Men det senaste testet av flygmodellen var den riktiga affären. Det här är vår helikopter som är på väg till Mars. ”
MiMi Aung, Mars Helicopter Project Manager.
Testningen är inriktad på hur helon kan fungera på Mars. NASA använde sin Space Simulator, en stor vakuumkammare vid Jet Propulsion Laboratory. Simulatorn kan efterlikna den tunna atmosfären och den låga temperaturen vid Mars.
"Martianatmosfären är bara cirka en procent densitet för jordens," sade Mimi Aung, projektledare för Mars helikopter vid NASAs Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien ... du lägger ditt flygfält upp 30.000 fot (30.480 meter). Så du kan inte gå någonstans och hitta det. Du måste göra det. ”
"Förberedd för den första flygningen på Mars har vi loggat över 75 minuters flygtid med en teknisk modell, vilket var en nära tillnärmning av vår helikopter," sade Aung. ”Men det senaste testet av flygmodellen var den riktiga affären. Det här är vår helikopter på väg till Mars. Vi behövde se att det fungerade som annonserat. ”
Simulatorn kan dock inte efterlikna den låga tyngdkraften hos Mars. För att göra det, utvecklade ingenjörer ett tyngdkraftsavlastningssystem. Det är en lanyard som fästs på toppen av helikoptern och bogserar på den. Den oavbrutna bogserbåten ger tillräckligt med lyft för att simulera den svagare Martian gravitationen.
"Gravitationsavlastningssystemet fungerade perfekt, precis som vår helikopter," sade Teddy Tzanetos, testledare för Mars Helicopter Program. ”Vi krävde bara en 2-tum (5-centimeter) svävare för att få alla datauppsättningar som behövs för att bekräfta att vår Mars-helikopter flyger autonomt som utformad i en tunn Mars-liknande atmosfär; det var inget behov av att gå högre. Det var ett pott från en första flygning. ”
Detta kan vara början på något stort för utforskningen av Mars. Dessa luftburna fordon kan inte ha mycket nyttolast så de kommer aldrig att ersätta rover och landare. Men som en del av en rover-uppdrag kan de lägga till mycket.
De kan vara ögonen för en rover och hjälpa förarna att välja den bästa vägen runt hinder. De kan utforska områden som är helt otillgängliga för rover. De kunde fungera som speider, hitta de bästa platserna för att samla in prover eller för att borra.
De kan också förse oss med bra Martian-ögongodis, något vi har förväntat oss av varje NASA-uppdrag.
