Immagina di pilotare un modello di elicottero o un drone. Sei lì con i controlli automatici. Li accendi tu. I rotori iniziano a girare, aumentando gradualmente la loro rotazione. Guardate, quindi premere il comando per l'ascensore. Il tuo elicottero si alza, aleggia, poi al comando successivo si sposta in avanti. ops, non è andato abbastanza in alto. Muovi rapidamente il joystick e il drone si alza per volare sopra l'ostacolo. Finalmente è nell'aria, muovendosi a velocità sopra le dune di sabbia, colline e valli, inviando immagini mentre il paesaggio si dispiega.

Ora immagina di far volare il tuo drone su un pianeta a 180 milioni di chilometri di distanza. Ci vogliono 20 minuti perché il tuo comando raggiunga il pianeta e le immagini che vedi di ciò che sta accadendo sono vecchie di 20 minuti. Non puoi intraprendere azioni evasive o correttive se qualcosa va storto. Se è andato storto, sarebbe troppo tardi. Questo è il tipo di situazione che gli ingegneri della Nasa non volevano vivere durante il volo inaugurale dell'elicottero Ingenuity su Marte il 19 aprile.

E per fortuna non l'hanno fatto. Il volo era già stato rinviato a causa di problemi software. Dato il problema con il ritardo tra Marte e la Terra, tutti i comandi per far funzionare Ingenuity dovevano essere inviati in anticipo, e quindi gli ingegneri dovevano essere certi che le loro sequenze di comandi fossero prive di errori.

Tutta la pianificazione e i calcoli sono stati ripagati. Subito dopo le 12:00 BST, un ingegnere della Nasa ha annunciato al controllo della missione che "tutti i set di dati sono nominali". Questo, Certo, è spazio-talk per:"Siamo incredibilmente felici, tutto è andato bene." Pochi minuti dopo, abbiamo visto i dati:un grafico piuttosto poco attraente. Ma era sufficiente che gli ingegneri del controllo missione applaudissero e applaudissero.

Poi sono arrivate le immagini, la prima dalla fotocamera di Ingenuity, un'immagine della propria ombra mentre si librava sopra la superficie. Abbastanza sorprendente, ma abbiamo già visto le ombre dei veicoli spaziali. Poi il video, che era, per me, assolutamente strabiliante. Preso dal rover Perseverance, mostrava il volo completo del suo compagno di viaggio, dal decollo all'atterraggio. È un film del primo volo a motore su un altro pianeta, preso da un robot di un altro. Era quasi troppo intelligente:sembravano alcune delle animazioni che la Nasa è così brava a produrre. Ma era reale. Ed è stato fantastico.

Il primo volo su Marte non è stato così avventuroso come si poteva immaginare:nessun volo attraverso il paesaggio desolato scattando immagini di crateri e dune di sabbia. L'ingegno si sollevò a circa tre metri dal suolo prima di atterrare di nuovo. È rimasto in aria per circa 40 secondi in totale. Ma quei 40 secondi hanno un livello di significato simile a quello del primo volo a motore di successo sulla Terra, che è durato solo circa 12 secondi. certo, questo volo dei fratelli Wright si è spostato in avanti di circa 40 metri, ma era ad un'altezza da terra simile a quella di Ingenuity.

Meraviglie dell'ingegneria

Qual è l'importanza del volo inaugurale di Ingenuity? sopra ogni cosa, è una conquista tecnologica e ingegneristica. Il volo richiede portanza:esiste una relazione ben nota tra il peso di un aeromobile e la differenza di pressione atmosferica tra le sue superfici superiore e inferiore che fornisce questa portanza. Le pale rotanti di un elicottero forniscono la portanza richiesta:più velocemente girano le pale, maggiore è la portanza generata. Sulla terra, con una pressione atmosferica media di 1000 millibar, una pala di elicottero gira a una velocità compresa tra 400 e 500 rotazioni al minuto.

La ridotta gravità di Marte (circa un terzo di quella terrestre) ha contribuito a compensare l'effetto della pressione atmosferica molto più bassa (circa sei millibar). Ma anche così, Le lame di Ingenuity dovevano ruotare circa 2400 volte al minuto per fornire il sollevamento richiesto per l'imbarcazione da due chili. Il solo raggiungimento di una velocità di rotazione così rapida per le due pale lunghe un metro è stato un progresso significativo nella tecnologia di propulsione.

Il volo è anche un presagio di cose a venire:la Nasa ha programmato molti altri voli di complessità crescente che avranno luogo nelle prossime due settimane. I progressi devono essere cauti:nuovi pericoli diventeranno evidenti mentre l'elicottero si muove, quando la velocità e la direzione del vento si uniscono alla pressione atmosferica come problemi da affrontare.

L'ingegno non ha le pale del rotore posteriore di un elicottero convenzionale per "sterzare" e, come accennato, i comandi non possono essere dati in tempo reale. Ogni volo sarà avvincente come il primo e ognuno fornirà nuove vedute dell'ambiente locale del cratere Jezero, Dove si trova. Sebbene queste immagini saranno limitate, aiuteranno comunque Perseverance a costruire un quadro migliore dei suoi dintorni.

Nessuna delle due prossime missioni su Marte, ExoMars 2022 e una missione di ritorno di esempio, pianificato dalla Nasa e dall'Esa, attualmente dispongono di elicotteri a bordo.

La missione di restituzione del campione, previsto per il lancio nel 2026, ha un rover progettato per raccogliere i tubi dei campioni che Perseverance raccoglierà. Immaginate se il fetch rover fosse accompagnato da un elicottero per assicurarsi che prendesse il percorso più sicuro ed efficiente dal suo sito di atterraggio al deposito di tubi e poi al veicolo che trasporterà i campioni dalla superficie di Marte in orbita. Questo può sembrare fantascienza, ma sta diventando sempre più realizzabile di giorno in giorno.

L'ingegnosità apparentemente trasportava a bordo un piccolo pezzo di tela dell'aereo dei fratelli Wright, il Volantino Wright. Era, chiaramente, un eccellente segno di successo per la piccola navicella. I voli sulla superficie di Marte probabilmente non saranno mai così comuni come i voli sulla Terra, ma accadranno. Forse questo primo volo non è stato un piccolo passo o un balzo da gigante, ma è stato sicuramente un'ascesa nella storia delle pale del rotore.

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.