NASA Mars'a Neden Helikopter Gönderiyor?

[™ Admin]

NASA Mars'a Neden Helikopter Gönderiyor?

Wilbur Wright 1900'de şöyle yazdı: “Birkaç yıldır, uçuşun insan için mümkün olduğu inancına kapıldım. Hastalığımın ciddiyeti arttı ve yakında hayatım değilse bile bana daha fazla paraya mal olacağını hissediyorum. "

Wilbur'un veya kardeşi Orville'in söylediği en şiirsel şey bu olabilir. Ama Wright kardeşlerin üç yıl sonra yaptıklarının doğal bir şiiri vardı: Uçtular. Kuşların büyüsünü ödünç aldılar. Ve böylece onlara bir tür sihir bahşedildi. Onları muhtemelen yaşadıklarından daha güzel hatırlıyoruz.

Bir Amerikan uzay aracı şu anda Mars'a doğru yola çıkıyor ve 18 Şubat'a varması bekleniyor. Bunun da büyüsü var. Şimdi soğuk olan bu dünyada hayat varsa, NASA’nın Perseverance gezgini bunun işaretlerini bulmak için tasarlandı.

Ama açıklaması karmaşık. Organik kimya, Mars jeolojisi ve çok sayıda mühendislik tartışması gerektirir. Stromatolitlerin neden önemli olduğunu ve bir spektrometrenin ne yaptığını bilmelisiniz. Azim geçmiş yaşamı arıyor, ancak bugün yaşayan bir şeye çarptıysa (en azından planlanan iniş yerinde olmaz; Mars donmuş ve kozmik radyasyonla bombardımana tutulmuş), aletleri bunu söyleyemezdi. Plan, gezginin Mars yüzeyini delmesi, kaya ve toprak örnekleri alması ve bunları, henüz kısmen tasarlanmış gelecekteki bir görevle Dünya'ya geri gönderilecek olan süper sterilize kaplarda muhtemelen yıllarca saklaması. ve henüz onaylanmamış veya finanse edilmemiş. Örnekler, eğer gelirlerse, 2030'ların başına kadar buraya geri dönemeyebilir. Gezici, kendisini basit bir toplamaya borçlu değildir.

Bu yüzden Perseverance'ın yanında neredeyse tamamen ayrı, ikinci bir araç taşıması güzel. Bu, Ingenuity lakaplı küçük bir robotik helikopter - aslında Mars'ta uçmak için tasarlanmış bir drone. Başka bir dünyaya gönderilen ilk uçan makine.

NASA’nın Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki Ingenuity proje yöneticisi MiMi Aung, "Bu gerçekten bir Wright kardeşler anı, ancak başka bir gezegende" diyor. O ve meslektaşları bu mantrayı her fırsatta tekrarlıyor.

Yaklaşık 80 milyon dolara inşa edilen 4 kiloluk drone, 2,46 milyar dolarlık bütçesi ve iddialı hedefleri ile muhtemelen 2,200 kiloluk gezgini gölgede bırakmayacak. Ancak dronun görevi son derece basittir. Uçmak için gönderildi — muhtemelen en fazla 20-30 fit yüksekliğinde ve yatay olarak 1.000 fitten fazla ve bir seferde 90 saniyeden fazla olmamak üzere. Bu kadar. Ama işe yararsa, bir an için hayal gücünü çalabilir.

Bob Balaram helikopter projesinin baş mühendisi. "Küçük Sojourner gezgininin kanıtladığını düşünüyorum" diyor. Sojourner, 1997 yılında NASA’nın ilk Marslı gezicisiydi. "Oraya gitmesinin nedeni, Mars’ta araba kullanmak istemenizdi. Sürmek istedik ve şimdi uçmak istiyoruz. "

Balaram, 1990'ların sonlarında NASA’nın ilk Mars helikopteri önerisini yazdı ve bir JPL yöneticisi dronlarla ilgili bir konferansa gidene ve bir meslektaşı Balaram’ın makalesini hatırlayana kadar fikrinin 15 yıl boyunca "rafta oturduğunu" söyledi. Balaram ve bir ekip prototipler üzerinde çalıştı ve nihayet 2018'de Perseverance gezgininin üzerine bindirmeye başladı. Piggyback muhtemelen yanlış kelime: Küçük drone, Mars'a yolculuk için gezginin dibine cıvatalanmıştı.

Basit bir fikir gibi görünüyor, ancak mühendisler Ingenuity'yi tasarlayıp inşa ederken öğrendikleri bir şey varsa, Mars'ta uçmak çok karmaşıktır. Havacılık kuralları aynıdır, ancak her şey farklıdır.

Başlangıç olarak, Mars'ın atmosferi, çoğunlukla karbondioksit, Dünya'daki yer seviyesindeki havanın yaklaşık yüzde 100'ü kadar kalın. Gece sıcaklıkları düzenli olarak 130 derecenin sıfır Fahrenheit'in altına düşer - Ingenuity'nin altı lityum iyon pilini öldürmek için harikadır. Bu yüzden helikopterin çok sağlam ve çok hafif olması gerekiyordu. Mikroişlemci, radyo, ısıtıcı, ivmeölçer, altimetre ve iki kamera içeren gövde, bir kutu kağıt mendil büyüklüğündedir. Üstte küçük bir güneş paneli var. Güç, çoğunlukla uçmak için değil, dronun elektroniklerini içeride sıcak tutmak için gerekli olacaktı. Görev planlamacıları onları kısaca aerojel ile yalıtmayı kısaca düşündüler, önceki Mars sondalarında kullanılan ve bazen "katı duman" olarak adlandırılan ultra hafif bir köpük, ancak çok ağır olduğuna karar verdiler.

Ve dahası da vardı. Eğer dünyevi bir helikopterin hızlanmasını izlediyseniz, muhtemelen rotor kanatlarının biraz sarkık olma eğiliminde olduğunu fark etmişsinizdir - bu, eğer onların eğilmelerini ama hoş, kalın atmosferimizde kırılmamalarını istiyorsanız iyidir, ancak eğer iseniz ölümcül olabilir. Mars'ın incecik havasında kontrolü sağlamaya çalışıyor. Ingenuity ekibi, her biri yaklaşık dört fit uzunluğunda ve dakikada yaklaşık 2.400 dönüşle zıt yönlerde dönen iki sertleştirilmiş karbon fiber rotorla sorunu çözdü. (Dünya üzerindeki tipik bir helikopter 500 rpm'den daha az yapar.) Eğer drone daha yavaş giderse asla havaya uçmaz; daha hızlı olursa ve bıçakların uçları süpersonik hızda flört edebilir ve kontrolü imkansız hale getiren şok dalgalarına neden olabilir.

Uçuş testi şefi lideri Teddy Tzanetos, "Dünyada bir esinti hayal edin" diyor. "Şimdi, kaldırma ve kontrol için bunun yüzde 1'inin ısıracağını veya kapılacağını hayal edin." Mars rüzgarının sert rüzgarlarının mühendislerin endişelenmesi gerekmeyen birkaç şeyden biri olduğu ortaya çıktı; hava dronu herhangi bir kuvvetle itmek için çok ince.

Plan, gezici iniş yaptıktan, kontrol edildikten ve uygun şekilde düz bir nokta bulduktan sonra, helikopteri nazikçe yere dik olarak düşürecektir. Bu, indikten sonra yaklaşık 60 Mars günü veya solda gerçekleşmelidir. (Bir sol yaklaşık 24 saat 39 dakika uzunluğundadır.) Gezici daha sonra yaklaşık 100 metre uzağa hareket eder, kameralar hazır olur ve dronun uçmaya çalışmasını izlerdi.

Zeka, 30 solluk bir süre içinde en fazla beş uçuş için planlanıyor, ancak yalnızca bir kez uçarsa, diyor Tzanetos, "hepimiz dışarı çıkıp kutlarız."

NASA, Ingenuity'nin başarılı olması durumunda, gezginlerin veya astronotların önünde keşfe çıkabilecek veya tekerlekli araçlarla veya yürüyerek ulaşılamayacak kadar dik kayalıkları veya volkanları keşfedebilecek gelecekteki uçan makinelere yol açabileceğini söylüyor. Balaram, Mars'ın kutuplarındaki buzullara bakmanın bir dron olabileceğini öne sürüyor.

Bu yüzden bir görevin onaylanması için soğukkanlılık tek başına yeterli değildir, ancak yardımcı olur. Karmaşık kavramlarla uğraşıyor olsanız bile, projeyi anlamak için gerekli olan çok fazla ayrıntı olsa bile, tematik sadeliğe sahip olmanıza yardımcı olur.

Wright kardeşler, özüne kadar mühendisler, Kitty Hawk'ta neyi başardıklarını bilmelerine rağmen, kendi başarılarını açıklamakta zorlandılar. 17 Aralık 1903 sabahı dört kez uçtular ve eğer broşürleri öğle yemeği yerken ani bir rüzgârla karıştırılmasaydı, muhtemelen biraz daha deneyeceklerdi. O öğleden sonra babalarına gönderdikleri telgrafta bir laboratuar raporu rengi vardı:

Başarılı dört uçuş, Perşembe sabahı yirmi bir mil rüzgârına karşı Seviye'den başladı, sadece motor gücüyle ortalama hız otuz bir mil en uzun 57 saniye havada ortalama hızda otuz bir mil en uzun 57 saniye Basın Noel'i bilgilendirdi.

Neil Armstrong'un ayda yürüdüğünden bu yana çoğu kez karmaşık bir görevle sıkışıp kalan NASA, Wright'ın dersini yürekten aldı. Neyin peşinde olduğunu iletme konusunda uzmanlaştı. Mars topraklarındaki geçmiş mikrobiyal yaşamın biyo-imzalarını mı arıyorsunuz? Bu önemli ama karmaşık. Başka bir dünyada mı uçuyorsunuz? Bu sadece yaratıcılık gerektirir.

Balaram, “NASA yönetimi, Kongre'deki bazıları keşif heyecanının bazı yönleriyle ilgilendi,” diyor. "Ama JPL'de bence bu daha çok bir düşünme durumuydu, eğer bu işe yararsa, bu Mars'ı keşfetmenin yeni bir yolu ve biz de bu işin içindeyiz."

Kaynak: SLATE