Historyczny pierwszy lot marsjańskiego drona Ingenuity!

Wielki sukces NASA: udało jej się wykonać pierwszy w dziejach kontrolowany lot maszyny w atmosferze planety pozaziemskiej! Tą maszyną jest dron Ingenuity, zwany przez NASA helikopterem, który przybył na Czerwoną Planetę wraz z łazikiem Perseverance.

Fajnie jest zostawić na chwilę za sobą Ziemię, pandemię i wszystkie inne kłopoty i polecieć myślami hen, aż 288 mln km w kosmos (w takiej odległości od Marsa właśnie się znajdujemy). Dziś, czyli 19 kwietnia 2021 roku, o 9.34 czasu polskiego dron Ingenuity wzniósł się na trzy metry ponad powierzchnię Marsa, stabilnie zawisł nad nią przez 30 sekund, zrobił kilka zdjęć swoją kamerą nawigacyjną, a następnie wylądował po zarejestrowaniu łącznie 39,1 sek. lotu.

*To zdjęcie swojego cienia na powierzchni Marsa wykonał dron Ingenuity podczas swojego pionierskiego lotu 19 kwietnia 2021 roku. Fot. NASA/JPL-Caltech*

Być może nie wygląda to na przełomowy moment w dziejach eksploracji kosmosu, ale de facto tak jest. Nigdy wcześniej żadne urządzenie nie wykonywało kontrolowanych lotów w atmosferze innej planety. Zadaniem Ingenuity jest przetarcie nowych torów eksploracji Marsa. Bardzo ułatwi ją wsparcie ze strony niewielkich, ruchliwych maszyn latających, które dostarczą łazikom szerszej perspektywy, badając teren i w przyszłości m.in. samodzielnie pobierając próbki.

Dzisiejszy manewr drona się powiódł, a to oznacza, że urządzenie wykona jeszcze co najmniej kilka lotów w marsjańskiej atmosferze. Przypomnijmy, że łazik Perseverance wraz doczepionym do niego dronem Ingenuity wylądowały w kraterze Jezero na Marsie 18 lutego 2021 roku, co opisał Piotrek w tym artykule.

*Zdjęcie drona Ingenuity zrobione przez Perseverance jeszcze przed pierwszym lotem, zaraz po zakończeniu testu wirników 16 kwietnia 2021. Fot. NASA/JPL-Caltech/ASU*

Zasilany energią słoneczną Ingenuity ma wysokość 49 cm i waży 1,8 kg. Nie jest wyposażony w żadne instrumenty naukowe. Ważne jest to, że jego lot był w pełni autonomiczny, a więc pilotowany przez pokładowe algorytmy, a nie przez człowieka. Zdalne sterowanie przez operatora z Ziemi nie byłoby możliwe z powodu ponad 16-minutowego opóźnienia w przesyłaniu danych radiowych z Marsa na Ziemię.

To, co dokładnie wykonał dziś dron Ingenuity, można obejrzeć na animacji, którą przygotowali wcześniej spece z NASA:

Jak skonstruować marsjańskiego drona?

Pierwszy lot marsjańskiego drona wydaje się bardzo prosty, jednak w praktyce konstruktorzy Ingenuity musieli zmierzyć się z wieloma trudnościami i niewiadomymi. Po pierwsze, Czerwona Planeta ma znacznie mniejszą grawitację, która wynosi tylko jedną trzecią grawitacji ziemskiej. Po drugie, ma niezwykle rzadką atmosferę, w obrębie której ciśnienie przy powierzchni gruntu wynosi zaledwie 1 proc. ciśnienia panującego w atmosferze naszej planety, przy jej powierzchni.

Oznacza to, że łopaty wirnika Ingenuity (o rozpiętości 1,2 m) mają do dyspozycji niewiele cząsteczek gazów, by wznieść się ponad powierzchnię Marsa. Inżynierowie musieli więc zoptymalizować konstrukcję drona, by urządzenie poradziło sobie z nietypowymi warunkami. Stworzyli w tym celu wielu unikalnych rozwiązań oraz użyli gotowych komponentów wcześniej wykorzystywanych np. w konstrukcji smartfonów.

Całą operację lotu i lądowania „obserwował” zaparkowany 64,3 m dalej łazik Perseverance, który działał jako przekaźnik komunikacyjny między dronem a Ziemią i starannie sfotografował całą operację. Tu ten fragment z relacji NASA, gdzie prezentowany jest króciutkie nagranie z wznoszącym się dronem:

W ciągu najbliższych dni zespół obsługi Ingenuity w NASA otrzyma i przeanalizuje wszystkie dane i zdjęcia z dzisiejszego testowego lotu. Potem specjaliści wskażą datę i stworzą plan drugiego lotu, który jednak odbędzie się nie wcześniej niż 22 kwietnia. Jeśli i ten drugi lot się powiedzie, zespół Ingenuity spróbuje w następnym podejściu rozszerzyć profil lotu marsjańskiego drona. Może on wznosić się na wysokość 5 m i ma zasięg 300 m.

Źródło