Ingenuity Mars helikopterinden öğrenilen dersler sonraki uçak tasarımlarında rol oynayacak

Yaklaşık bir yıl sonra NASA’nın Ingenuity helikopteri Mühendisler, uzun ve son derece başarılı bir görevin ardından helikopteri Mars yüzeyine indirdikten sonra en olası nedeni belirlediler: kumun üzerinde uçmak o kadar benzersiz bir sürüklenme ki, gemideki sensörler helikopterin yönünü ve hızını belirleyemedi.

Sonuç, Ingenuity’nin çok ince Mars atmosferinde kaldırma kuvveti sağlamak için yaklaşık 400 mil hızla dönen rotorlarının çok hızlı dönmesine ve yapısal arızaya yol açmasına neden olan dik bir yokuşta “sert” bir yana doğru iniş oldu. Biri kırıldı, diğeri ise ağır hasar gördü.

Ingenuity’nin ilk pilotu Havard Grebe, çarşamba günü verdiği bir röportajda alınan derslerin şunları söyledi: Yaratıcılığın 72. ve son yolculuğu 18 Ocak’ta, Ingenuity’nin inşa edildiği Jet Propulsion Laboratuvarı’nda üzerinde çalışılan daha güçlü Mars helikopterlerinin tasarımlarına eklenecekler.

Greb bir röportajda, “Şu anda bunun neye benzeyeceği üzerinde çok aktif bir şekilde çalışıyoruz” dedi. “Mars çevresinde kendi bilimsel yükünü uçurabilen, altı rotorlu ve 36 kanatlı bu büyük uçağın konseptini geliştiriyoruz. Helikopter dünyasında da şu anda odak noktamız da bu.”

Çarşamba günü Amerikan Jeofizik Birliği’nin Washington DC’deki yıllık toplantısında düzenlenen basın toplantısında, Ingenuity proje yöneticisi Teddy Tzanitos, Ingenuity’den 20 kat daha ağır olacak ve iki mil kadar uçabilen altı rotorlu Mars Chopper konseptini tartıştı. Her gün birkaç kilo bilimsel ekipman taşıyor.

Tzanitos, NASA basın bülteninde, Ingenuity’nin “ticari kullanıma hazır mobil işlemcileri derin uzayda uçurmaya yönelik ilk görev haline geldiğini” söyledi. Misyon, “Mars’ın sert ortamında çalışmak için her şeyin daha büyük, daha ağır ve radyasyona dayanıklı olması gerekmediğini” gösterdi.

Ingenuity, NASA’nın Perseverance gezgini tarafından Mars’a nakledildi ve Nisan 2021’de Kızıl Gezegenin yüzeyine bırakıldı. İlk uçuşunu yaptı İki hafta sonra. Öncelikle helikopterlerin ince ve soğuk atmosferde uçup uçamayacağını görmek için tasarlanan Ingenuity’nin, konseptin bir kanıtı olarak 30 gün boyunca beş uçuş yapması bekleniyordu.

Neredeyse herkesi şaşırtacak şekilde, neredeyse üç yıl boyunca 72 uçuş yaptı, iki saatten fazla uçuş süresi kaydederken ısrar etmeden önce tekrar tekrar keşif yaptı ve uçuştan önce yaklaşık 80 feet yükseklikte kümülatif olarak 17,7 mil yol kat etti. Son. 18 Ocak.

Bu uçuş sırasında Ingenuity yaklaşık 40 feet yüksekliğe tırmandı, havada asılı kaldı, çevredeki arazinin fotoğraflarını çekti ve kalkıştan 19 saniye sonra inişe başladı. On üç saniye sonra helikopter Dünya’ya döndü ancak iletişim kesildi.

Perseverance tarafından ertesi gün iletişim yeniden sağlandı ve uçuştan altı gün sonra uzay aracı, helikopterin rotorlarında ciddi hasar olduğunu gösteren görüntüler gönderdi.

Uçuş kontrolörleri başlangıçta Ingenuity’nin dik bir açıyla sert iniş yaparak yüksek hızlı rotorlarının yere çarpmasına neden olduğundan şüpheleniyorlardı.

Ancak Greb, en olası senaryonun, helikopterin yatay hızını belirleyememesi, çünkü neredeyse özelliksiz kumun üzerinden uçması ve tasarım kısıtlamalarının çok üzerinde bir hızla yanlara doğru hareket ederken inmesi olduğunu söyledi.

“Ayrıca çok dik bir yokuşa da indik, bu muhtemelen tüm seyahatlerimizde karşılaştığımız en dik yokuştu” dedi. “İkisinin birleşimi, en olası senaryomuzun varsaydığı şeye oldukça uygun.

“Yere değdiğinde, kendisini yüzeyle hizalamak için hızlı bir şekilde hareket ediyor. Bu, helikopteri yuvarlanmaya ve yalpalamaya zorluyor ve bu rotor sert olduğu için, rotorun hemen hemen anında takip etmesi gerekiyor. ve bu da bıçaklarda çok fazla bükülme momenti yaratıyor.”

Rotorların uçları çok hızlı hareket ettiğinden bükülme momentleri veya kuvvetleri aşırıydı. Kanatların uçları ayrıldı ve rotor sisteminin dengesi bozuldu. Bu da iki rotordan birinin kökünden ayrılmasına neden olacak kadar titreşim üretti. Greib, iniş sırasında bıçaklardan hiçbirinin yüzeye temas etmediğini söyledi.

Uçuş kontrolörlerine bir başka sürpriz ise Ingenuity gezgininin küçük güneş panelinin gökyüzüne dönük olmasıyla iniş ayakları üzerinde durması oldu. Artık uçamasa da, geçen Kasım ayında radyo bağlantısını sürdüremeyecek kadar uzağa hareket edene kadar Mars hava durumu raporlarını Perseverance’a aktarmaya devam etti.

Greb, “Her zaman kötü bir inişin yüzeyde 1000 parça kadar bir şeyle sonuçlanacağını düşündüm” dedi. “Yani onun dürüst olması ve bizimle konuşması hiç de beklediğim gibi değildi.”