Helikopterlancering op Mars: wat brengt de toekomst?

De toekomst van de Martian-vlucht ging maandag open. Het wordt een nieuwe ontdekkingsreis in het komende decennium of twee terwijl we de techniek en de toepassing van Martiaanse helikopters verfijnen.

Team bij NASA's JPL reageert nadat Ingenuity (op het scherm) maandag zijn eerste vlucht op Mars heeft gemaakt. (Bron: NASA-videograp via Reuters)

Terwijl het eerste licht van de zon door de wolken van een koele lenteochtend in Washington flikkerde, steeg een kleine helikopter op op een koude en verlaten planeet, bijna 300 miljoen km verderop. Het nieuws uit een andere wereld zo ver weg, zorgde misschien voor een beetje gejuich weg van de grimmige realiteit van de epidemie op aarde. Om 06:46 uur EST toonde de downlink van Mars aan dat Mars Ingenuity, de kleine helikopter, zijn eerste vlucht van 40 seconden waar het ongeveer 3 meter de lucht in ging.

Nieuwsbrief| Klik om de beste uitleg van de dag in je inbox te krijgen

Wright Brothers-moment

jim jefferies nettowaarde

Een paar jaar geleden bezocht ik Kitty Hawk, North Carolina, op weg naar een familievakantie. Kitty Hawk is een onopvallend stadje op het puntje van de Outer Banks. Het is bij Kitty Hawk dat een paar broers, Orville en Wilbur Wright, dit verrassende verlangen hadden om te proberen te vliegen wat het eerste vliegtuig op aarde zou worden. Als je honderd jaar teruggaat, waren in die tijd, laat staan ​​vliegen, auto's niet in zwang. Het is in 1903 dat de eerste Ford-auto werd geassembleerd: precies rond de tijd dat de gebroeders Wright probeerden het eerste vliegtuig te besturen. Daarom is het interessant dat mensen het verlangen nastreven om te vliegen in een tijd dat auto's een zeldzaamheid waren. De primaire manier van vervoer waren paarden en paardenkoetsen: er was destijds weerstand tegen de overgang naar de koets zonder paard of de auto. Net als Ingenuity was de eerste gemotoriseerde vlucht van de gebroeders Wright kort (ongeveer 12 seconden). Net als Ingenuity wist niemand op dat moment (van de succesvolle vlucht) of de vlucht wetenschap en technologie zou transformeren of geen invloed zou hebben op de loop van de geschiedenis. Voor de gebroeders Wright weten we natuurlijk dat de vlucht de menselijke beschaving heeft veranderd. Voor Mars Ingenuity weten we natuurlijk niet wat er in de toekomst zal gebeuren: hoe dan ook, we zullen het misschien over een halve eeuw weten.

Dr. Amitabha Ghosh is een planetaire wetenschapper van NASA, gevestigd in Washington DC. Hij heeft voor meerdere NASA Mars-missies gewerkt, te beginnen met de Mars Pathfinder Mission in 1997. Hij was voorzitter van de Science Operations Working Group voor de Mars Exploration Rover Mission en was meer dan 10 jaar belast met het leiden van tactische Rover Operations op Mars. Hij hielp bij het analyseren van de eerste rots op Mars, die toevallig de eerste rots was die van een andere planeet werd geanalyseerd.

Helikopter in Mars-missie

jayma mays instagram

Honderd jaar vooruitspoelen: De wens om het ambitieuze experiment uit te proberen, dat grenst tussen krankzinnig en ambitieus, omdat de atmosfeer op Mars zo dun is, kwam van het Jet Propulsion Laboratory. Op de een of andere manier strookte dit experiment niet met de brede doelen van de Perseverance Rover die was belast met wetenschappelijke doelen, van het zoeken naar bewijs van leven tot het produceren van zuurstof op Mars. Maar de functionarissen van het NASA-hoofdkwartier keken op de lange termijn en ondertekenden deze ambitieuze technologie: met een zeer belangrijke overweging dat de technologiedemonstratie zou kunnen mislukken.

Technische uitdaging: Het is een technische uitdaging om op Mars te vliegen: de atmosfeer heeft een dichtheid van 1% in vergelijking met de atmosfeer op aarde. Om de vlucht in stand te houden, moeten de helikopterbladen draaien met 2400 rpm (rotaties per minuut) of ongeveer 8 keer zo snel als een passagiershelikopter om op aarde te kunnen vliegen. Als een helikopter een paar meter van de grond op Mars vliegt, komt dat overeen met een helikopter die 2-3 keer de hoogte van de Mount Everest vliegt. Om een ​​context te bieden, vliegen vliegtuigen zoals de Boeing 747 op 30.000 ft of ongeveer de hoogte van Everest. De beste straaljagers, zoals de SR-71 van de Amerikaanse luchtmacht, kunnen tot drie keer de hoogte van de Mount Everest vliegen.

De andere uitdaging is om een ​​vaartuig te ontwerpen dat zijn eigen kracht, communicatie en mechanische subsystemen zal hebben met zo'n klein massaal budget. Niet alleen moest dit vaartuig dit hoge toerental bijwonen en voor stroomvoorziening afhankelijk zijn van zonnepanelen, Ingenuity moest ook de zeer koude Martiaanse nacht overleven die brutaal kan zijn voor batterijen en de boordcomputer.

In deze afbeelding van NASA zweeft NASA's experimentele Mars-helikopter Ingenuity maandag 19 april 2021 boven het oppervlak van Mars. De kleine helikopter van 4 pond steeg maandag van het stoffige rode oppervlak in de dunne lucht van Mars en bereikte de eerste gemotoriseerde, gecontroleerde vlucht op een andere planeet. (NASA via AP)

Vooruit kijken

Voor de aarde wist niemand of de luchtvaart wijdverbreid zou worden en een essentieel onderdeel van het menselijk leven zou worden. Het eerste genre van commerciële luchtvaartmaatschappijen had in de jaren twintig niet veel succes om mensen te laten vliegen. Er was noch de infrastructuur, noch de vraag om van vliegen een massamarktactiviteit te maken. Luchtvaart als een industrie was niet voor bangeriken. Sommige beroemde industriëlen zoals Henry Ford kwamen de sector binnen, werden verbrand en verlieten het beroemde vertrek, nadat ze er niet in waren geslaagd een winstgevend bedrijf te maken. Anderen, zoals de Indiase JRD Tata, overleefden de zware weeën van de commerciële luchtvaart en gingen een succesvolle luchtvaartmaatschappij runnen.

Er zijn twee manieren waarop Ingenuity de geschiedenis van de Martiaanse luchtvaart wel of niet kan veranderen. Ten eerste kan dit leiden tot meerdere missies om de grenzen van de Marsvlucht te testen en de levensvatbaarheid van het gebruik van Mars-helikopters voor missiebehoeften. Na Ingenuity moeten er nog een aantal andere helikoptermissies zijn om andere technische vragen verder te testen: vooral hoe ver kan een helikopter van Mars vliegen, hoe hoog kan hij vliegen en wat is het maximale gewicht dat hij kan dragen? Als deze afstanden inderdaad aanzienlijk zijn, kan een helikopter dan worden gebruikt om mensen te vervoeren of vracht te vervoeren op Mars? We zijn ver genoeg verwijderd van dat punt waar we antwoorden zullen hebben, maar dit zijn enkele van de vragen die waarschijnlijk in overweging zullen worden genomen als we de technische grenzen van vliegen op Mars verkennen.

Ten tweede, wat kan een kleine helikopter als Ingenuity doen om een ​​rover-missie te ondersteunen? Marsrovers kunnen elke sol een beperkte afstand afleggen. Een van de redenen hiervoor is dat er beperkte informatie is over de voorgestelde route van de rover. Beelden met een hoge resolutie vanuit een baan om de aarde ondersteunen het rijden op Mars, maar beelden van een helikopter kunnen een veel hogere resolutie hebben en kunnen snel worden bereikt. Beelden vanuit een baan om de aarde hebben een veel langere doorlooptijd. Zo moet een helikopter betere beelden kunnen geven van gevaren langs de route van een rover: dit kan helpen bij het plannen van een langere rit. Ten tweede zijn er delen van het landschap die rovers niet kunnen bereiken: misschien een grillige rots of een steile heuvel of depressie. Een helikopter kan vermoedelijk worden gebruikt om te landen, een snelle wetenschappelijke verkenning uit te voeren en zelfs een rotsmonster mee te nemen dat de rover kan analyseren.

kimberly guilfoyle nettowaarde

Waar het op neerkomt:

De toekomst van de Martian-vlucht ging maandag open. Het wordt een nieuwe ontdekkingsreis in het komende decennium of twee terwijl we de techniek en de toepassing van Martiaanse helikopters verfijnen.

Deel Het Met Je Vrienden: