Prvi helikopter na Marsu

Crvena planeta već vekovima privlači pažnju ne samo astronoma, već i šire javnosti. Američki, ruski, a odnedavno i kineski naučnici, ozbiljno rade na ispitivanju ovog nama susednog sveta. U tome svakako prednjači NASA, čija najnovija misija uvodi prvi put novu vrstu letelice za istraživanja na Marsu. To je helikopter‑dron, koji je 19. aprila prvi put leteo.

Projekat razvoja letelice nazvan je Ingenuity Mars Helicopter, pa je u skladu s tim dobila popularan naziv Ingenuity (ingeniozan, promućuran, domišljat, dovitljiv…). Razvijen je u NASA laboratoriji Jet Propulsion. Naučni tim iz ove laboratorije imao je izazovan zadatak da napravi letelicu koja će uspešno moći da funkcioniše u Marsovoj atmosferi čija je gustina samo 1% gustine Zemljine atmosfere, i to u uslovima znatno nižih temperatura, do 90 stepeni Celzijusa ispod nule.

Projekat je zvanično okončan poslednjim letom, 7. maja, pri kome je Ingenuity za 108 sekundi preleteo 129 metara na visini od 10 metara. Pošto je dron i dalje ispravan, letovi će se nastaviti

„Dovitljivi“ dron

Tim je u pravom trenutku organizovao demonstraciju tehnologije, a podržale su ga direkcije agencija NASA za nauku, aeronautiku i svemirsku tehnologiju. Značajnu tehničku pomoć u analizi performansi leta dali su istraživački centri Ames i Langley. U dizajnu glavnih komponenti letećeg vozila, projektu su se pridružile vodeće svetske kompanije u tim oblastima – AeroVironment, Qualcomm i SolAero, dok je Lockheed Martin Space dizajnirao i napravio Marsov sistem za isporuku letelice.

U skladu sa svim zahtevima, letelica je morala biti izuzetno lagana a čvrsta, s rotorima većih dimenzija i s većom brzinom rotacije nego kod letelica za uspon sa Zemlje. Olakšavajuća okolnost je da je gravitacija na Crvenoj planeti znatno slabija od Zemljine (oko trećina Zemljine gravitacije). Saradnjom velikog broja stručnjaka došlo se do optimalnog rešenje – vitkog, lakog, elegantnog drona s dugačkim propelerima.

Poput braće Rajt

Ovaj projekat NASA je priredila u čast prvog leta aviona braće Orvila i Vilbura Rajta, koji je izveden 1903. godine. Istorijski park Karilon iz Dejtona, rodnog grada braće Rajt, donirao je komadić materijala sa originalnog aviona. Taj komadić, veličine poštanske marke, zalepljen je ispod solarne ploče drona, i zajedno s njim preleteo više od 220 miliona kilometara. Zanimljivo je da je braći Rajt na sličan način odata počast i 1969. godine u Apolu 11, na najčuvenijem svemirskom letu u istoriji čovečanstva, kao i u svemirskom šatlu Discovery 1998. godine.

Ovim projektom otpočeo je glavni deo misije na Marsu – proučavanje dokaza o potencijalnom životu na Crvenoj planeti pomoću rovera Perseverance. Letelica Ingenuity je najpre transportovana do Marsa 18. februara pomoću rovera Perseverance. Dron je pričvršćen za donji deo rovera i prekriven štitom kako se ne bi oštetio pri sletanju. Sve se odvijalo po planu i helikopter je bezbedno spušten na površinu Marsa, odmah pored mesta sletanja rovera, u krateru Jezero. S te lokacije (koja je nazvana „Polje braće Rajt“) rover će obavljati svoju misiju. Smatra se da je to jedan od najambicioznijih projekata agencije NASA za istraživanje potencijalnog života na Marsu.

Projekat Ingenuity je obuhvatao pet probnih letova helikoptera. Prvi je trebalo da bude izveden 11. aprila, ali je odložen zbog nekih softverskih problema i izveden 19. aprila. Ovaj istorijski trenutak uživo je prenošen na YouTube‑u. Dron se podigao na visinu od tri metra, a zatim leteo 40 sekundi. Let drona je potpuno autonoman, mada je sve vreme trajala neprekidna komunikacija i nadgledanje iz centra na Zemlji preko rovera, ali naravno uz značajan vremenski zaostatak, pošto je elektromagnetnim talasima potrebno vreme da stignu do Marsa. Za vreme leta dron je napravio svojim kamerama snimke okruženja.

Na sličan način izvedena su još četiri leta. Svaki sledeći let bio je sve napredniji – viši, duži i brži. Projekat je zvanično okončan poslednjim letom, 7. maja, pri kome je Ingenuity za 108 sekundi preleteo 129 metara na visini od 10 metara. Iako bi tim letom, s prikupljenim informacijama o performansama i karakteristikama leta, njegova misija trebalo da bude završena, kontrolni tim je odlučio da Ingenuity nastavi sa svojim zadacima kao izviđač rovera Perseverance. Letovi će se izvoditi jednom u dve ili tri nedelja do kraja avgusta, a zatim će uslediti pauza do oktobra jer će se Mars i Zemlja naći na suprotnim stranama Sunca, što otežava komunikaciju.

Anatomija helikoptera

Ova elegantna, dugonoga letelica po izgledu je kombinacija helikoptera i drona, s masom od 1,8 kilograma. Sastoji se od tela napravljenog od lagane izolacione materije, koje je na tankim nogama. One omogućavaju bezbedno sletanje, a izrađene su od cevi od ugljeničnih vlakana. Iznad tela su dugački tanki propeleri, napravljeni od pene od ugljeničnih vlakana, raspona 1,2 metra. Na vrhu letelice su antene za komunikaciju s kontrolnim centrom na Zemlji i solarni panel za punjenje baterija.

Trebalo je napraviti letelicu koja će uspešno moći da funkcioniše u Marsovoj atmosferi čija je gustina samo 1% gustine Zemljine atmosfere, i to u uslovima znatno nižih temperatura, do 90 stepeni Celzijusa ispod nule

U telu Ingenuity‑ja se nalaze komponente neophodne za funkcionisanje i navigaciju. Sadrži senzore i kamere za prikupljanje podataka o raznim parametrima. Dve kamere omogućavaju dronu da „vidi“ okruženje u kome se kreće. Tu su smešteni i grejači čiji je zadatak da omoguće normalno funkcionisanje elektronike pri niskim temperaturama na Marsu, kao i litijum‑jonske baterije za napajanje. Baterije obezbeđuju energiju za jedan let u trajanju od 90 sekundi. Automatski se pune pomoću solarnog panela, a ukupna potrošnja tokom leta je 350 W.

Buduća istraživanja na Marsu

Nakon prvog leta na Marsu, rover Perseverance će istraživati krater Jezero, u kome postoje indicije da se mogu naći fosilizovani ostaci drevnog života. Dosadašnja istraživanja donela su saznanja o istoriji postojanja vode na Marsu (roveri Spirit i Oportunity), dok je rover Curiosity otkrio dokaze o složenim organskim sastojcima (molekulima bogatim ugljenikom). Sve to ukazuje na mogućnost postojanja života na Marsu u prošlosti, pa će rover Perseverance tragati za dokazima tog vanzemaljskog života.

Za ispitivanje je izabran krater Jezero jer je to nekadašnje korito jezera starog 3,8 milijardi godina. Nalazi se u delti reke koja se ulivala u jezero, pa su tu mogla da se talože organska jedinjenja i minerali koji ukazuju na postojanje biološkog života. Misija će najverovatnije trajati čitavih deset godina. Prikupljeni uzorci sa Marsovog tla biće preneti na Zemlju najverovatnije 2026. ili 2028. godine u zajedničkoj misiji američke agencije NASA i evropske svemirske agencije ESA.

Značaj helikopter‑drona na Marsu nije samo u ostvarenom prvom letu. On predstavlja i značajnu prekretnicu u načinu daljeg istraživanja na Marsu i drugim planetama. Bespilotni dronovi mogu značajno da pomognu roverima ili čak astronautima u snimanju terena, pripremi lokacije za njihovo sletanje i postavljanje, planiranje putanje rovera, za istraživanje nepristupačnih područja… Mogu da pomognu i pri dizajniranju novih letelica za svemirska istraživanja, kao što je već započet projekat Dragonfly‑a, bespilotne letelice veličine automobila koju NASA planira da pošalje na Saturnov mesec Titan 2027. godine.

Autor: Nadežda Veljković