Vzlet helikoptéry na Marse: čo prinesie budúcnosť?

Budúcnosť marťanského letu sa otvorila v pondelok. Bude to ďalšia cesta objavovania v nasledujúcom desaťročí alebo dvoch, keď doladíme konštrukciu a aplikáciu marťanských vrtuľníkov.

Tím z JPL NASA reaguje po tom, čo Ingenuity (na obrazovke) v pondelok uskutoční svoj prvý let na Marse. (Zdroj: video NASA cez Reuters)

Keď prvé slnečné svetlo preletelo oblakmi chladného jarného rána vo Washingtone, malá helikoptéra vzlietla na studenú a pustú planétu vzdialenú takmer 300 miliónov km. Správy z iného sveta, tak ďaleko, poskytli možno trochu povzbudenia ďaleko od tvrdej reality epidémie na Zemi. O 6:46 EST údaje zostupne z Marsu ukázali, že Mars Ingenuity, malý vrtuľník, vzal svoj prvý 40-sekundový let kde vystúpil asi 3 metre vo vzduchu.

Newsletter| Kliknutím dostanete do doručenej pošty najlepšie vysvetlivky dňa

Moment bratov Wrightovcov

Pred pár rokmi som navštívil Kitty Hawk v Severnej Karolíne na ceste na rodinnú dovolenku. Kitty Hawk je neopísateľné mesto na cípe Outer Banks. Práve v Kitty Hawk mala pár bratov, Orville a Wilbur Wrightovci, túto prekvapivú túžbu vyskúšať lietanie, ktoré by sa stalo prvým lietadlom na Zemi. Ak sa vrátite o sto rokov späť, v tej dobe, nieto ešte lietanie, autá neboli v móde. V roku 1903 bolo zmontované prvé auto Ford: presne v čase, keď sa bratia Wrightovci pokúšali pilotovať prvé lietadlo. Preto je zaujímavé, že ľudia sledovali túžbu lietať v čase, keď boli autá vzácnosťou. Primárnym spôsobom prepravy boli kone a konské povozy: v tom čase existoval odpor k prechodu na bezkonský záprah alebo auto. Rovnako ako Ingenuity, prvý motorový let bratov Wrightovcov bol krátky (asi 12 sekúnd). Rovnako ako Ingenuity, nikto v tom čase (úspešnom lete) nevedel, či tento let premení vedu a techniku ​​alebo či nebude mať žiadny vplyv na priebeh histórie. Pre bratov Wrightovcov, samozrejme, vieme, že let zmenil ľudskú civilizáciu. V prípade Mars Ingenuity, samozrejme, nevieme, čo sa stane v budúcnosti: v každom prípade to budeme vedieť možno o pol storočia.

Dr Amitabha Ghosh je planetárny vedec NASA so sídlom vo Washingtone DC. Pracoval pre viaceré misie NASA na Marse, počnúc misiou Mars Pathfinder v roku 1997. Slúžil ako predseda pracovnej skupiny pre vedecké operácie misie Mars Exploration Rover Mission a viac ako 10 rokov bol poverený vedením taktických operácií Roverov na Marse. Pomohol analyzovať prvý kameň na Marse, ktorý bol náhodou prvým kameňom analyzovaným z inej planéty.

Vrtuľník v misii Mars

Rýchly posun o sto rokov dopredu: Túžba vyskúšať ambiciózny experiment, hraničiaci medzi šialeným a ambicióznym, pretože atmosféra je na Marse taká riedka, prišla z Laboratória prúdového pohonu. Tento experiment nejako nezodpovedal širokým cieľom Perseverance Roveru, ktorý mal za úlohu vedecké ciele od hľadania dôkazov života až po výrobu kyslíka na Marse. Predstavitelia centrály NASA však zaujali dlhodobý pohľad a podpísali sa pod túto ambicióznu technológiu: s veľmi dôležitou úvahou, že demonštrácia technológie môže zlyhať.

Technická výzva: Lietať na Marse je inžinierska výzva: hustota atmosféry je 1 % v porovnaní s atmosférou na Zemi. Na udržanie letu sa listy vrtuľníka musia otáčať rýchlosťou 2 400 otáčok za minútu (otáčky za minútu) alebo asi 8-krát rýchlejšie ako osobný vrtuľník, aby mohol letieť na Zemi. Ak helikoptéra letí niekoľko metrov od zeme na Marse, znamená to, že helikoptéra preletí 2-3 násobok výšky Mt Everestu. Aby sme poskytli kontext, lietadlá ako Boeing 747 lietajú vo výške 30 000 stôp alebo približne vo výške Everestu. Najlepšie stíhačky ako SR-71 amerického letectva mohli lietať až do výšky trojnásobku Mt Everestu.

Ďalšou výzvou je navrhnúť plavidlo, ktoré bude mať svoje vlastné výkonové, komunikačné a mechanické subsystémy s tak malým prideleným hromadným rozpočtom. Nielen, že toto plavidlo muselo absolvovať tieto vysoké otáčky a napájanie závisieť od solárnych panelov, Ingenuity muselo prežiť aj veľmi chladnú marťanskú noc, ktorá môže byť brutálna pre batérie a palubný počítač.

Na tomto obrázku od NASA sa experimentálny vrtuľník NASA Mars Helikoptéra Ingenuity vznáša nad povrchom Marsu v pondelok, 19. apríla 2021. Malý 4-kilogramový vrtuľník sa v pondelok zdvihol z prašného červeného povrchu do riedkeho marťanského vzduchu a dosiahol prvý riadený let s pohonom. na inej planéte. (NASA cez AP)

Pozerať sa dopredu

Na Zemi nikto nevedel, či sa letectvo rozšíri a stane sa neoddeliteľnou súčasťou ľudského života. Prvý žáner komerčných leteckých spoločností nemal v 20. rokoch veľký úspech v tom, ako prinútiť ľudí lietať. Neexistovala ani infraštruktúra, ani dopyt, aby sa lietanie zmenilo na masový trh. Letectvo ako odvetvie nebolo pre slabé povahy. Niektorí slávni priemyselníci ako Henry Ford vstúpili do sektora, popálili sa a slávne odišli po tom, čo nedokázali zarobiť pozitívne na hotovosť. Iní ako indický JRD Tata prežili ťažké pôrodné bolesti komerčného letectva a pokračovali vo vedení úspešnej leteckej spoločnosti.

Existujú dva spôsoby, ako Ingenuity môže alebo nemusí zmeniť históriu marťanského letectva. Po prvé, môže to viesť k viacerým misiám na testovanie hraníc marťanského letu a životaschopnosti použitia vrtuľníkov Mars na potreby misie. Po Ingenuity je potrebné vykonať niekoľko ďalších vrtuľníkových misií na ďalšie testovanie ďalších technických otázok: najdôležitejšie je, ako ďaleko môže marťanský vrtuľník letieť, ako vysoko môže letieť a akú maximálnu hmotnosť môže uniesť? Ak sú tieto vzdialenosti skutočne významné, dá sa vrtuľník použiť na prepravu ľudí alebo nákladu na Mars? Sme dostatočne ďaleko od toho bodu, kde budeme mať odpovede, ale toto sú niektoré z otázok, ktoré budú pravdepodobne zvažované pri skúmaní technických hraníc letu na Marse.

Po druhé, čo môže urobiť malý vrtuľník ako Ingenuity na podporu misie roveru? Marťanské rovery môžu každý sól prejsť obmedzenú vzdialenosť. Jedným z dôvodov sú obmedzené informácie o navrhovanej trase roveru. Snímky s vysokým rozlíšením z obežnej dráhy podporujú jazdu na Marse, ale snímky z vrtuľníka môžu mať oveľa vyššie rozlíšenie a možno ich dosiahnuť rýchlo. Snímky z obežnej dráhy majú oveľa dlhší čas obratu. Helikoptéra by teda mala byť schopná poskytnúť lepšie obrázky nebezpečenstva pozdĺž trasy roveru: a to môže pomôcť pri plánovaní dlhšej jazdy. Po druhé, existujú časti krajiny, kam sa rovery nedostanú: možno rozoklaná skala alebo strmý kopec alebo priehlbina. Vrtuľník by sa dal pravdepodobne použiť na pristátie, rýchly vedecký prieskum a dokonca aj prinesenie vzorky horniny, ktorú by rover mohol analyzovať.

Spodná čiara

Budúcnosť marťanského letu sa otvorila v pondelok. Bude to ďalšia cesta objavovania v nasledujúcom desaťročí alebo dvoch, keď doladíme konštrukciu a aplikáciu marťanských vrtuľníkov.

Zdieľajte So Svojimi Priateľmi: