Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Astronomi

Vigtige ting at vide om NASAs Ingenuity Mars Helicopter

Grafik på den første motordrevne flyvning af NASAs Ingenuity-helikopter på den røde planet, 19. april

NASA har skrevet historie ved med succes at flyve minihelikopteren Ingenuity på Mars, den første motordrevne flyvning på en anden planet.

Her er nogle vigtige ting at vide.

Bevis på koncept

Rotorfartøjets første flyvning varede 39,1 sekunder, da Ingenuity løftede sig selv til en højde på 10 fod (tre meter) og derefter vendte tilbage til Mars-overfladen.

Selvom den har kapacitet til at flyve i 90 sekunder og dække en afstand på op til 980 fod (300 meter), dets testkørsler er bevidst af begrænset omfang, da de kun skal bevise, at teknologien virker.

Opfindsomhed er ikke at indsamle videnskabelige data om Mars eller hjælpe med at søge efter tidligere mikrobielt liv.

Tidligere teknologidemonstrationer inkluderer Mars Pathfinder rover, Sojourner, som var den første rover nogensinde til at udforske en anden planet i 1997.

Det er håbet, at en dag, fremtidige fly kan være med til at revolutionere udforskningen af ​​himmellegemer ved at gå længere og hurtigere end rovere, og når områder, der er svært tilgængelige fra land.

NASA forbereder sig allerede på at sende Dragonfly, en meget større rotorcraft-lander, til Saturns iskolde måne Titan, hvor den vil flyve adskillige togter på jagt efter udenjordisk liv.

Dragonfly lanceres i 2026 og skulle nå sin destination i 2034.

Teknisk vidunder

Gemt under maven på Perseverance roveren, Opfindsomhedens første mål var at modstå opsendelse fra Jorden, krydstogtet gennem rummet, og lander på Mars.

Næste, den skulle låses op og sættes ud på Mars-overfladen, mens Perseverance kørte hurtigt nok væk til at sikre, at den ikke kastede en skygge over Ingenuity, der ville have forhindret flyets solpaneler i at lade op.

Det var nødvendigt, så Ingenuity kunne køre sine interne varmeapparater for at overleve i den kølige marsnat.

Temperaturer ved Jezero-krateret, lige nord for ækvator, dykke ned til minus 130 grader Fahrenheit (minus 90 grader Celsius), hvilket ville have knækket chopperens blottede elektronik.

Mere end en måned efter at Ingenuity nåede Mars, NASA annoncerede en overraskelse:viklet rundt om et kabel under helikopterens solpanel er et lille stofstykke, der engang var en del af vingen på Wright-brødrenes flyer fra 1903

Opnå løft i Mars' fordærvede atmosfære - som kun er en procent af tætheden af ​​Jordens, var en stor teknologisk udfordring.

Ingeniører ved Jet Propulsion Laboratory brugte seks år på at udvikle et håndværk, der er ultralet, men stadig kraftfuldt nok til at udføre bedriften.

dens rotorer, som spænder over fire fod (1,2 meter), spin på 2, 400 rpm - omkring fem gange mere end en helikopter på Jorden. Strukturen er 19 tommer (0,49 meter) høj og vejer kun fire pund (1,8 kg).

Opfindsomhed får en hjælpende hånd fra Mars' svage tyngdekraft, som kun er en tredjedel af Jordens.

Softwarefejl

Ingenuitys første flyvning var planlagt til den 11. april, imidlertid, den blev udskudt, efter at chopperen ikke lykkedes med at udføre en planlagt højhastigheds-spin-up-test af rotorerne den 9. april.

NASA identificerede et softwareproblem - nemlig et problem med flyets "watchdog-timer", som advarer Ingenuity om potentielle problemer og sætter dets processer på pause, hvis det tror, ​​det har opdaget en fejl.

Ingeniører lavede en kodningsjustering, der gjorde det muligt for Ingenuity at overvinde problemet og skifte til "flight mode" korrekt.

Men Ingenuity-teamet, ledet af den burmesisk-amerikanske ingeniør MiMi Aung, var kun 85 procent sikre på, at denne løsning ville fungere.

De havde en anden idé – kendt af it-chefer overalt – i tilfælde af at den ikke gjorde det:geninstallation af flysoftwaren og genstart.

Da det er så langt fra Jorden og ikke kan styres af et menneske, Opfindsomhed er forprogrammeret med visse parametre, og så træffer den også selv vigtige beslutninger under flyvningen, ved hjælp af sensor- og kameradata.

Et (bogstaveligt) stykke historie

Mere end en måned efter at Ingenuity nåede Mars, NASA annoncerede en overraskelse:viklet rundt om et kabel under helikopterens solpanel er et lille stofstykke, der engang var en del af vingen på Wright-brødrenes 1903-flyer.

Dette fly rejste 120 fod (36 meter) i et 12 sekunders hop over de sanddækkede Outer Banks of North Carolina, indvarslede æraen med motordrevet flyvning på Jorden.

"Som en hyldest til de to innovative cykelproducenter fra Dayton, denne første af mange flyvepladser på andre verdener vil nu blive kendt som Wright Brothers Field, " annoncerede NASA Associate Administrator Thomas Zurbuchen efter Ingenuitys jomfrurejse.

© 2021 AFP