Helikopter Ingenuity może zrewolucjonizować badanie innych planet

Już za niecałe sześć miesięcy, jeżeli wszystko pójdzie zgodnie z planem, na Marsie wyląduje łazik Perseverance. Na pokładzie łazika znajdzie się jednak coś niesamowitego - niewielki helikopter, który otrzymał imię Ingenuity.

Po ogarnięciu bezpośredniego otoczenia miejsca lądowania, mechaniczne ramię wyciągnie z wnętrza łazika dwukilogramowy helikopter Ingenuity, po czym postawi go na jego czterech delikatnych "nogach".

Od tego momentu helikopter będzie musiał radzić sobie sam. Z łazikiem będzie połączony jedynie bezprzewodowo. Istnieje duża szansa na to, że pierwszy lot Ingenuity będzie jego ostatnim. Jeżeli jednak pierwszy, drugi i kolejne loty zakończą się sukcesem, to będzie to symboliczny punkt w eksploracji kosmosu.

Nie dość, że będzie to pierwszy statek latający nad powierzchnią innego globu niż Ziemia, ale najprawdopodobniej nie będzie ostatni.

Nie zmienia to jednak faktu, że misja Ingenuity to ogromne wyzwanie obarczone jeszcze większym ryzykiem. Atmosfera Marsa jest sto razy rzadsza od atmosfery Ziemi, a grawitacja na Czerwonej Planecie jest dużo słabsza. Z tego też powodu wirniki (dwa, obracające się w przeciwnych kierunkach) będą musiały kręcić się znacznie szybciej niż wirniki helikopterów na Ziemi. Ich końcówki będą osiągały prędkość bliską prędkości dźwięku. W takich warunkach doświadczenie wyniesione ze sterowania dronami na Ziemi okazuje się zupełnie nieprzydatne.

Gdy inżynierom pracującym przy prototypie Ingenuity udało się wytworzyć odpowiednią siłę nośną w warunkach zbliżonych do tych jakie panują na Marsie, próby sterowania helikopterem kończyły się całkowitym niepowodzeniem. Naukowcom udało się dopiero opanować urządzenie, gdy sterowanie przekazano komputerowi pokładowemu.

Wiosną przyszłego roku, gdy na Marsie zapanują odpowiednie warunki pogodowe, inżynierowie rozpoczną krótką, ale ekscytującą misję helikoptera. Plan jest taki, aby helikopter wzniósł się w powietrze pięć razy na przestrzeni trzydziestu dni. W trakcie pierwszego będzie musiał się unieść na 1-2 metry i pozostać tam przez około 30 sekund. Piąty i ostatni lot - zakładając, że wszystkie poprzednie zakończą się udanym lądowaniem - będzie obejmował uniesienie helikoptera na wysokość 5 metrów, lot na odległość 150 metrów, a następnie powrót i lądowanie w miejscu startu.

Ingenuity do dopiero początek. Jeżeli ta próba sie powiedzie, następnym krokiem będzie stworzenie większego helikoptera, o większej masie, większych akumulatorach i silniejszych panelach słonecznych. Taki helikopter potencjalnie mógłby pokonywać większe odległości i badać znacznie większe obszary Marsa.

Jak na razie taka misja istnieje tylko w wyobraźni inżynierów. Z drugiej jednak strony rozwój jest nieuchronny. Już w 2026 r. NASA planuje wysłać drona Dragonfly na powierzchnię Tytana, największego księżyca Saturna. Dragonfly w trakcie swojej misji będzie poszukiwał śladów życia na tym fascynującym globie.

Według planów, Dragonfly, dron z czterema podwójnymi wirnikami, rozmiarami porównywalny z pralką, będzie pokonywał odległości nawet do 8 kilometrów na raz. Po wylądowaniu w nowym miejscu będzie poszukiwał śladów istnienia wody w stanie ciekłym.

Ingenuity i Dragonfly zmierzają jednak na dwa bardzo różne światy. Ingenuity będzie musiał zmierzyć się z niezwykle rzadką atmosferą, a Dragonfly będzie unosił się w gęstej zupie z azotu - atmosfera Tytana jest cztery razy gęstsza od ziemskiej, a grawitacja jest z kolei siedem razy słabsza, porównywalna do grawitacji na Księżycu. Nic więc zatem dziwnego w tym, że za latanie na Tytanie (!) będą odpowiadały algorytmy i komputery, a nie ludzie.

Czy zatem w przyszłym roku otworzymy nowy rozdział podboju Układu Słonecznego? Wystarczy poczekać do wiosny.