Régi álmot valóra váltó küldetés: hamarosan helikoptert küld a NASA a Marsra
Régi álom válik valóra a tervek szerint kevesebb mint két év múlva, amikor egy kis helikopterre emlékeztető drón felemelkedik a Mars felszínéről első repülésére. A Mars Helikopter a NASA ambiciózus és egyben kockázatos technikai demonstrátora, amely 2021-ben érkezik meg a Vörös bolygóra az amerikai űrügynökség következő, Mars 2020 marsjáróján. Ha minden jól megy, a Mars Helikopter lesz az első levegőnél nehezebb eszköz, amely valaha felszállt egy másik bolygón.
Az 1,1 méteres rotorokkal felszerelt apró helikopter célja, hogy bemutassa, lehetséges a repülés a Mars vékony légkörében, valamint demonstrálja a néhány száz méteres utakkal a terepet feltérképező drónok jelentőségét a jövőbeli robotszondás vagy későbbi emberes küldetések számára.
A NASA tavaly májusában hagyta jóvá véglegesen a JPL (Jet Propulsion Laboratory) kutatóintézet számára a drón elindítását a Mars 2020 marsjáróval. A helikopter és az azt a Marsra juttató jármű fizikai összeillesztésére idén augusztus 27-én sor is került, ami jól mutatja, hogy milyen szűk határidőkkel kellett dolgozniuk a JPL mérnökeinek a technológiai demonstrátor befejezése és Mars 2020 küldetésbe való integrációja érdekében.
A két ellentétesen forgó főrotorral, akkumulátorokat töltő napelemtáblával és egy kamerával felszerelt drón tesztprogramja legalább 30 napig fog tartani, ennek során öt, egyre nagyobb távolságra jutó repülést terveznek a szakemberek. A drón a Mars 2020 marsjárón keresztül fog kommunikálni az irányítókkal, a 4-24 perces Föld-Mars közötti időbeni késleltetés miatt a repülése teljesen autonóm lesz.
A helikopter a Mars 2020 marsjáró alján lévő rögzítőpontokon utazik, és egy vékony burok védi a landolás hatásaitól. A helikoptert várhatóan csak 2-3 hónappal a Mars 2020 landolása után engedik le a felszínre, miután arra megfelelő helyszínt találtak a szakemberek, és megbizonyosodtak, hogy minden jól működik a szondákon. Ez után a Mars 2020-at biztonságos távolságba irányítják, majd kezdetét is veszi a tesztprogram. A helikoptert pár száz méteres repülésekre küldik 10-15 méteres magasságban. Ha mindez sikeresen lezárul, és a végén még működik a helikopter, nem kizárt, hogy a Jezero-kráter marsjáróhoz közeli részeinek légi felderítése lesz a szerkezet feladata.
A Mars Helikopter egyébként nem az egyetlen a NASA közeljövőben indítandó drónjai közül, a nemrég bejelentett Dragonfly (szitakötő) nevű ambiciózus és innovatív küldetés a Szaturnusz Titán holdját fogja egy nukleáris meghajtású drón segítségével felderíteni a 2030-as évek elején.
A NASA igyekszik hangsúlyozni, hogy a Mars Helikopter sikere nem garantált, ha pedig bármilyen gond adódik vele, az nem fogja befolyásolni a várhatóan nagyon feszített tempójú Mars 2020 küldetését, aminek elsődleges célja, hogy múltbeli életnyomokat keressenek a Jezero-kráternek nevezett leszállóhelyen, valamint kőzet- és talajmintákat gyűjtsenek, amiket később visszajuttatnak a Földre.
Régi álom a Mars levegőből történő vizsgálata
Ha sikeres lesz, a helikopter a marskutatók régi álmát valósíthatja meg – végre lesz egy eszköz, amely a magasból segítheti a jövőbeli marsjárók munkáját, a keringőegységekénél sokkal jobb felbontást biztosítva, vagy önmagától vizsgálhatja egy leszállóhely környezetét.
Először az 1970-es évek végén merült fel, hogy a NASA a földi magas légkört vizsgáló Mini-Sniffer nevű, marsi környezethez adaptált drónja alkalmas lenne a feladatra, de végül ez a terv nem jutott túl messzire. Legközelebb az 1990-es évek végén gondolkoztek el komolyan egy kis, napelemes marsi repülő indításán, ez a jármű a Wright-testvérek első sikeres felszállásának századik évfordulóján érkezett volna a Marsra. Közben azonban világos lett, hogy nem lehet tartani a határidőt, elfogyott a pénz a projekt mögül, és a NASA inkább a MER marsjárók építésére és indítására fókuszált.
Néhány évvel később a NASA Langley kutatóközpontjának mérnökei és kutatói az ARES (légi regionális környezeti vizsgálat) drón megépítésére és elindítására tettek javaslatot. Bár 2011-ben dobogós helyezést ért el a küldetéstervek közötti versenyben, végül a MAVEN marsi légkört vizsgáló keringőegységet választották helyette. Az ARES a marsi légkör elérése után nagy magasságban levált volna hővédő kapszulájáról és az azt fékező ejtőernyőről, majd apró rakétahajtóművek segítségével hajtotta volna magát, nagyjából egyórás repülést lehetővé téve. Ezalatt a marsi légkört és a bolygó regionális mágneses terét vizsgálta volna.
A 2010-es évek vége felé az összes marsi leszállóegységet és marsjárót tervező JPL kutatóintézet mérnökei elkezdtek egy marsi helikopterdrón-koncepción dolgozni - különös tekintettel annak tesztelésére, hogy egyáltalán lehetséges-e marsi körülmények között egy ilyen szonda repülése. A többek közt vákuumkamrában végzett alapos kísérletezés után kiderült, hogy igen. Az egy ideig kérdéses volt, hogy időben elkészül-e a helikopter a Mars 2020 indítására – a mérnökök kitartó munkájának köszönhetően végül tartani tudták a szűk határidőt.
A leszállóegységek vagy emberes küldetések jövőbeli segítése mellett ezek a drónok jelenthetik a megoldást biológiai szempontból érdekes területek közeli vizsgálatára, anélkül, hogy azokat marsjárók vagy űrhajósok beszennyezhetnék. A távolabbi jövőben pedig hasonló drónok vizsgálhatnak majd mély krátereket, sziklaszirteket, vagy akár a Mars felszíne alatti barlangokat és lávaalagutakat, amelyek még akár ma is potenciális élőhelyként szolgálhatnak ellenálló mikrobák számára.
2021 februárjában ér Marsot
A Mars 2020 és a Mars Helikopter összeillesztése mellett egyébként is jól halad a marsjáró építése, a legtöbb fontos berendezés – a robotkar, kamerák, mintavevő rendszer, kerekek – felszerelése a marsjáró vázára már megtörtént.
A Mars Helikopteren kívül a Mars 2020 más szempontokból is innovatív küldetés lesz: az első olyan leszállási rendszert használja majd, amely keringőegységekkel készült képek alapján navigálja magát pontosan a landolási helyre, nagyjából felére csökkentve a leszállási ellipszis méretét. Ez kulcsfontosságú ahhoz, hogy egyszer majd ember jusson el a Marsra.
Bár a Curiosity marsjáró 2012-ben már videóra vette a landolását, a Mars 2020 ezt egészen elképesztő szintre emeli majd. Ha minden jól alakul, a szonda több szögből rögzíti a landolását kameráival és mikrofonjával, a felvételen egyebek mellett átható lesz az ejtőernyő kiengedése, a szonda ereszkedése és a marsjáró leeresztése a felszínre. Mindez hasznos a mérnököknek a leszállási rendszer fejlesztése érdekében, a kutatóknak a leszállóhely kontextusának madártávlatból való megfigyelése miatt, valamint várhatóan óriási publicitást ad majd a NASA-nak és a Mars kutatásnak.
A Mars 2020 szonda jövő júliusban indul majd el egy Atlas V rakétával a floridai Cape Canaveral űrközpontból, és 2021. február 18-án landol a Marson, a Jezero-kráterben, megkezdve a mars kutatás történetének talán legfontosabb küldetését.
Kapcsolódó cikkek a Qubiten:
