For tiden er det over et dusin robotoppdrag som utforsker atmosfæren og overflaten til Mars. Disse inkluderer blant annet Nysgjerrighet, den Mulighetsrover, den Mars Orbiter Mission (Mamma), den Mars Reconnaissance Orbiter (MRO), den Mars Atmosphere and Volatile EvolutioN (MAVEN) orbiter, og den snart ankomne InSight Lander. Det kommende tiåret er det planlagt mange flere oppdrag.
For eksempel planlegger NASA å utvide hva Nysgjerrighet har oppnådd ved å sendeMars 2020 rover for å utføre et eksempel-returoppdrag. I følge en fersk kunngjøring gitt av NASA, vil dette oppdraget også omfatte Mars helikopter - et lite, autonomt rotorfartøy som vil demonstrere levedyktigheten og potensialet til tyngre enn luftkjøretøyer på Red Planet.
Som NASA-administrator Jim Bridenstine erklærte i en fersk pressemelding fra NASA, er dette rotocraft i tråd med NASAs mangeårige innovasjonstradisjoner. "NASA har en stolt historie med først," sa hun. Ideen om et helikopter som flyr himmelen til en annen planet er spennende. Mars-helikopteret lover mye for våre fremtidige vitenskaps-, oppdagelses- og leteoppdrag til Mars. ”
U.S. rep. John Culberson fra Texas gjentok Bridenstine-uttalelsen. "Det er passende at USA er den første nasjonen i historien som flyr det første tyngre enn luftfartøyet til en annen verden," sa han. "Denne spennende og visjonære bragden vil inspirere unge mennesker over hele USA til å bli forskere og ingeniører, og baner vei for enda større funn i fremtiden."
Mars helikopter begynte som teknologiutviklingsprosjekt ved NASAs Jet Propulsion Laboratory (JPL), hvor det tilbrakte de siste fire årene på å bli designet, utviklet, testet og testet på nytt. Resultatet av dette er en fotballstor rotorfartøy som veier i underkant av 1,8 kg (fire pund) og er avhengig av to motroterende kniver for å snurre med en hastighet på nesten 3000 rpm (10 ganger hastigheten til et helikopter her på jorden).
Som Mimi Aung, prosjektleder for Mars Helikopter ved JPL, indikerte:
"Høydeposten for et helikopter som flyr her på jorden er omtrent 40 000 fot. Atmosfæren til Mars er bare én prosent av jorden, så når helikopteret vårt er på Marsoverflaten, er det allerede på jorden tilsvarer 100.000 fot opp. For å få den til å fly med den lave atmosfæretettheten, måtte vi undersøke alt, gjøre det så lett som mulig mens det er så sterkt og så kraftig som det muligens kan være. "
Dette konseptet er ideelt for å navigere gjennom Mars 'tynne atmosfære, der det gjennomsnittlige overflatetrykket er omtrent 0,6% av jordens havoverflate (0,60 kPa sammenlignet med 101,3 kPa). Dette lavtflyvende helikopteret vil ikke bare være i stand til å øke rekkevidden til en rover, det vil være i stand til å utforske områder som roveren vil finne utilgjengelige. Som Thomas Zurbuchen, assosiert administrator for NASAs Science Mission Directorate, forklarte:
"Å utforske den røde planeten med Mars helikopter fra NASA, er et vellykket ekteskap med vitenskap og teknologiinnovasjon og er en unik mulighet til å fremme Mars-utforskning for fremtiden. Etter at Wright Brothers beviste for 117 år siden at drevet, vedvarende og kontrollert flytur var mulig her på jorden, kan en annen gruppe amerikanske pionerer bevise at det samme kan gjøres på en annen verden. ”
Andre funksjoner som gjør det optimalisert for Mars-leting inkluderer litium-ion-batterier, solceller for å holde dem ladet, og varmemekanismer som vil holde den varm under marsnatt - hvor gjennomsnittstemperaturene kan bli så lave som 210 K (-63 ° C; -82 ° F) rundt mellom breddegrader. I tillegg er helikopteret programmert til å fly autonomt, siden det ikke kan flys i sanntid (gitt de involverte avstandene).
Kommandoer vil bli utstedt fra kontrollører på jorden, ved å bruke roveren som et stafett, som vil instruere helikopteret å starte flyvning når det er klart til å settes ut. Dette vil begynne like etter at roveren ankommer planeten (som forventes å skje innen februar 2021) med helikopteret festet til magen. Rover vil deretter velge et sted hvor helikopteret skal settes ut på bakken.
Etter at den er ferdig med å lade batteriene og en serie pre-flight tester er utført, vil kontrollører på jorden videresende kommandoer til Mars helikopter for å starte sin første 30-dagers flytestkampanje. Dette vil omfatte opptil fem flyreiser som vil ta den til stadig større avstander fra rover (opp til noen hundre meter) i lengre perioder (opptil 90 sekunder).
På sin første flytur vil helikopteret ta en kort vertikal stigning til 3 meter hvor det vil sveve i omtrent 30 sekunder. Når disse testene er fullført, vil Mars helikopter vil hjelpe roveren når den foretar geologiske vurderinger og bestemmer beboelsesområdet for landingssynet. Hensikten med dette vil være å søke etter tegn på eldgamle liv på Mars og vurdere naturressursene og farene for fremtidige oppdrag som involverer menneskelige oppdagelsesreisende.
Roveren vil også utføre det første noensinne prøve-retur oppdraget fra Mars, skaffe prøver av stein og jord, omslutte dem i forseglede rør og forlate dem på planeten for fremtidig henting av astronauter. Hvis alt går bra, vil helikopteret demonstrere at lavtflygende speidere og luftkjøretøyer kan være en verdifull del av eventuelle fremtidige oppdrag. Disse vil sannsynligvis omfatte robotoppdrag til Saturns største måne, Titan, der forskere håper å utforske overflaten og atmosfæren ved hjelp av helikopter (som Dragonfly-konseptet).
De Mars 2020 misjon forventes å avsløre noen veldig imponerende ting om den røde planeten. Hvis helikopteret viser seg å være en levedyktig del av oppdraget, kan vi forvente at ytterligere informasjon og bilder vil bli gitt fra steder som en konvensjonell rover ikke kan gå. Og i mellomtiden, sørg for å glede deg over denne animasjonen av Mars Helikopter i aksjon, med tillatelse fra NASA-JPL:
