In questa illustrazione, L'elicottero Ingenuity Mars della NASA si trova sulla superficie del Pianeta Rosso mentre il rover Perseverance della NASA (parzialmente visibile a sinistra) rotola via. Credito immagine:NASA/JPL-Caltech
Quando il rover Perseverance Mars 2020 della NASA verrà lanciato dalla Cape Canaveral Air Force Station in Florida alla fine dell'estate, un esperimento innovativo ti accompagnerà:l'Ingenuity Mars Helicopter. L'ingegno può pesare solo circa 4 libbre (1,8 chilogrammi), ma ha alcune ambizioni fuori misura.
"I fratelli Wright hanno dimostrato che il volo a motore nell'atmosfera terrestre era possibile, utilizzando un aereo sperimentale, " disse Håvard Grip, Capo pilota di Ingenuity al Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. "Con ingegno, stiamo cercando di fare lo stesso per Marte".
Ecco sei cose che dovresti sapere sul primo elicottero che va su un altro pianeta:
1. L'ingegno è un test di volo
L'ingegno è ciò che è noto come dimostrazione tecnologica, un progetto che cerca di testare per la prima volta una nuova capacità, con portata limitata. Le precedenti dimostrazioni tecnologiche innovative includono il rover Mars Pathfinder Sojourner e il minuscolo Mars Cube One (MarCO) CubeSat che ha volato su Marte nel 2018.
Ingenuity è dotato di quattro lame in fibra di carbonio appositamente realizzate, disposti in due rotori che ruotano in direzioni opposte intorno a 2, 400 giri/min, molte volte più veloce di un elicottero passeggeri sulla Terra. Dispone inoltre di innovative celle solari, batterie, e altri componenti. Ingenuity non trasporta strumenti scientifici ed è un esperimento separato dal rover Perseverance Mars 2020.
Un'idea artistica dell'elicottero Ingenuity Mars della NASA che vola attraverso i cieli del Pianeta Rosso. Credito:NASA/JPL-Caltech
2. Ingenuity sarà il primo aereo a tentare il volo controllato su un altro pianeta
Cosa rende difficile per un elicottero volare su Marte? Per una cosa, L'atmosfera rarefatta di Marte rende difficile raggiungere una portanza sufficiente. Poiché l'atmosfera di Marte è del 99% meno densa di quella terrestre, L'ingegno deve essere leggero, con pale del rotore che sono molto più grandi e ruotano molto più velocemente di quanto sarebbe richiesto per un elicottero della massa di Ingenuity sulla Terra.
Può anche essere gelidamente freddo al cratere Jezero, dove Perseverance atterrerà con Ingenuity attaccato alla sua pancia nel febbraio 2021. Le notti scendono fino a meno 130 gradi Fahrenheit (meno 90 gradi Celsius). Mentre il team di Ingenuity sulla Terra ha testato l'elicottero a temperature marziane e crede che dovrebbe funzionare su Marte come previsto, il freddo spingerà i limiti di progettazione di molte delle parti di Ingenuity.
Inoltre, I controllori di volo del JPL non saranno in grado di controllare l'elicottero con un joystick. I ritardi di comunicazione sono una parte intrinseca del lavoro con veicoli spaziali su distanze interplanetarie. I comandi dovranno essere inviati con largo anticipo, con i dati ingegneristici che ritornano dal veicolo spaziale molto tempo dopo che ogni volo ha avuto luogo. Intanto, L'ingegnosità avrà molta autonomia per prendere le proprie decisioni su come volare verso un waypoint e mantenersi al caldo.
3. Ingenuity è un nome appropriato per un robot che è il risultato di una creatività estrema
La liceale Vaneeza Rupani di Northport, Alabama, originariamente presentato il nome Ingenuity per il rover Mars 2020, prima che si chiamasse Perseveranza, ma i funzionari della NASA hanno riconosciuto la presentazione come un nome eccezionale per l'elicottero, visto quanto pensiero creativo il team ha impiegato per far decollare la missione.
"L'ingegnosità e la genialità delle persone che lavorano duramente per superare le sfide dei viaggi interplanetari sono ciò che consente a tutti noi di sperimentare le meraviglie dell'esplorazione spaziale, " Ha scritto Rupani. "L'ingegno è ciò che permette alle persone di realizzare cose incredibili".
4. L'ingegno ha già dimostrato prodezze ingegneristiche
In attente fasi dal 2014 al 2019, gli ingegneri del JPL hanno dimostrato che era possibile costruire un aereo che fosse leggero, in grado di generare abbastanza portanza nella sottile atmosfera di Marte, e in grado di sopravvivere in un ambiente simile a Marte. Hanno testato modelli progressivamente più avanzati in speciali simulatori spaziali al JPL. A gennaio 2019, l'elicottero reale che sta viaggiando con Perseverance to the Red Planet ha superato la valutazione finale del volo. Il fallimento di una qualsiasi di queste pietre miliari avrebbe messo a terra l'esperimento.
5. Il team di Ingenuity conterà il successo un passo alla volta
A febbraio 2021, Il rover Mars 2020 Perseverance della NASA e l'Ingenuity Mars Helicopter della NASA (mostrato in un concept artistico) saranno i due nuovi esploratori dell'agenzia su Marte. Entrambi sono stati nominati dagli studenti come parte di un concorso di saggi. Credito:NASA/JPL-Caltech
Dati i primi che Ingenuity sta cercando di realizzare, il team ha una lunga lista di traguardi che dovranno superare prima che l'elicottero possa decollare e atterrare nella primavera del 2021. Il team festeggerà ogni volta che ne incontrerà uno. Le pietre miliari includono:
L'ingegnosità ha lo scopo di dimostrare le tecnologie necessarie per volare nell'atmosfera marziana. In caso di successo, queste tecnologie potrebbero consentire altri veicoli volanti robotici avanzati che potrebbero essere inclusi in future missioni robotiche e umane su Marte. Potrebbero offrire un punto di vista unico non fornito dagli attuali orbiter in alto sopra la testa o da rover e lander a terra, fornire immagini ad alta definizione e ricognizione per robot o umani, e consentire l'accesso a terreni difficili da raggiungere per i rover.
"Il team di Ingenuity ha fatto di tutto per testare l'elicottero sulla Terra, e non vediamo l'ora di far volare il nostro esperimento nell'ambiente reale di Marte, " ha detto MiMi Aung, Project manager di Ingenuity presso JPL. "Impareremo lungo la strada, e sarà l'ultima ricompensa per il nostro team essere in grado di aggiungere un'altra dimensione al modo in cui esploreremo altri mondi in futuro".
