Derzeit gibt es über ein Dutzend Robotermissionen, die die Atmosphäre und die Oberfläche des Mars erforschen. Dazu gehören unter anderem die Neugier Rover , das Gelegenheits-Rover , das Mars-Orbiter-Mission (Mama), die Mars-Aufklärungsorbiter (MRO), die Marsatmosphäre und flüchtige EntwicklungN (MAVEN) Orbiter und die bald ankommende InSight-Lander .Im kommenden Jahrzehnt sind viele weitere Missionen geplant.
Zum Beispiel plant die NASA, das zu erweitern, wasNeugierhat durch das Senden der März 2020 Rover, um eine Probenrückgabemission durchzuführen. Laut einer kürzlich von der NASA veröffentlichten Ankündigung wird diese Mission auch die Mars-Hubschrauber – ein kleines, autonomes Drehflügler, das die Lebensfähigkeit und das Potenzial von Schwerer-als-Luft-Fahrzeugen auf dem Roten Planeten demonstriert.
Wie der NASA-Administrator Jim Bridenstine kürzlich in einer NASA Pressemitteilung , Dieses Rotocraft steht im Einklang mit der langjährigen Innovationstradition der NASA. „Die NASA hat eine stolze Geschichte von Premieren“, sagte sie. „Die Vorstellung, dass ein Hubschrauber den Himmel eines anderen Planeten fliegt, ist aufregend. Der Mars-Hubschrauber verspricht viel für unsere zukünftigen Wissenschafts-, Entdeckungs- und Explorationsmissionen zum Mars.“
Das Konzept dieses Künstlers zeigt den Mars-2020-Rover der NASA, der den Mars erforscht. Bildnachweis: NASA
Der US-Abgeordnete John Culberson aus Texas wiederholte die Aussage von Bridenstine. „Es passt, dass die Vereinigten Staaten von Amerika die erste Nation in der Geschichte sind, die das erste schwerere als Luftfahrzeug auf einer anderen Welt fliegt“, sagte er genannt . „Diese aufregende und visionäre Leistung wird junge Menschen in den ganzen Vereinigten Staaten dazu inspirieren, Wissenschaftler und Ingenieure zu werden, und den Weg für noch größere Entdeckungen in der Zukunft ebnen.“
Der Mars-Helikopter begann als Technologieentwicklungsprojekt am Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, wo er in den letzten vier Jahren entworfen, entwickelt, getestet und erneut getestet wurde. Das Ergebnis ist ein Drehflügler in Fußballgröße, der knapp 1,8 kg (vier Pfund) wiegt und auf zwei gegenläufig rotierenden Blättern angewiesen ist, die sich mit einer Geschwindigkeit von fast 3.000 U / min (10-mal so schnell wie ein Hubschrauber hier auf der Erde) drehen.
Als Mimi Aung, Mars Helicopter Projektmanagerin bei JPL, angegeben :
„Der Höhenrekord für einen Hubschrauber, der hier auf der Erde fliegt, liegt bei etwa 40.000 Fuß. Die Atmosphäre des Mars beträgt nur ein Prozent der Erdatmosphäre. Wenn sich unser Hubschrauber also auf der Marsoberfläche befindet, befindet er sich bereits in einer Höhe von 100.000 Fuß über der Erde. Damit es bei dieser geringen atmosphärischen Dichte fliegen kann, mussten wir alles genau unter die Lupe nehmen, es so leicht wie möglich machen und dabei so stark und kraftvoll wie möglich sein.“
Künstlerische Darstellung des Mars 2020 mit seinem eingesetzten Sky Crane-Landesystem. Bildnachweis: NASA/JPL
Dieses Konzept ist ideal für die Navigation durch die dünne Marsatmosphäre, wo der mittlere Oberflächendruck etwa 0,6 % des Erddrucks auf Meereshöhe beträgt (0,60 kPa im Vergleich zu 101,3 kPa). Dieser tief fliegende Hubschrauber würde nicht nur die Reichweite eines Rovers erhöhen, sondern auch Bereiche erkunden, die für den Rover unzugänglich wären. Als Thomas Zurbuchen, Associate Administrator des Science Mission Directorate der NASA, erklärt :
„Die Erforschung des Roten Planeten mit dem Mars Helicopter der NASA ist ein Beispiel für eine erfolgreiche Verbindung von Wissenschaft und Technologieinnovation und eine einzigartige Gelegenheit, die Marserkundung für die Zukunft voranzutreiben. Nachdem die Gebrüder Wright vor 117 Jahren bewiesen haben, dass hier auf der Erde angetriebener, anhaltender und kontrollierter Flug möglich ist, könnte eine andere Gruppe amerikanischer Pioniere beweisen, dass dasselbe auf einer anderen Welt möglich ist.“
Weitere Funktionen, die es für die Marserkundung optimiert machen, sind Lithium-Ionen-Batterien, Solarzellen, um sie aufzuladen, und Heizmechanismen, die es während der Marsnächten warm halten – wo die Durchschnittstemperaturen bis auf 210 K (-63 °C) sinken können; -82 ° F) in den mittleren Breiten. Zudem ist der Helikopter so programmiert, dass er autonom fliegt, da er (bei den Distanzen) nicht in Echtzeit geflogen werden kann.
Befehle werden von Fluglotsen auf der Erde erteilt, die den Rover als Relais verwenden, die den Hubschrauber anweisen, den Flug zu beginnen, sobald er einsatzbereit ist. Dies wird kurz nach der Ankunft des Rovers auf dem Planeten beginnen (was bis Februar 2021 erfolgen soll), wobei der Hubschrauber an seiner Bauchwanne befestigt ist. Der Rover wählt dann einen Standort aus, um den Hubschrauber auf dem Boden abzusetzen.
Künstlerisches Konzept der Libelle, die auf Titan eingesetzt wird und ihre Erkundungsmission beginnt. Bildnachweis: APL/Michael Carroll
Nachdem die Batterien geladen sind und eine Reihe von Vorflugtests durchgeführt wurden, leiten die Controller auf der Erde Befehle an dieMars-Hubschrauberseine erste 30-tägige Flugtestkampagne zu starten. Dazu gehören bis zu fünf Flüge, die über längere Zeiträume (bis zu 90 Sekunden) immer größere Entfernungen vom Rover (bis zu einigen hundert Metern) bringen.
Bei seinem ersten Flug macht der Helikopter einen kurzen vertikalen Steigflug auf 3 Meter (10 Fuß), wo er etwa 30 Sekunden lang schwebt. Sobald diese Tests abgeschlossen sind,Mars-Hubschrauberwird den Rover bei der Durchführung geologischer Untersuchungen unterstützen und die Bewohnbarkeit seines Landeplatzes bestimmen. Der Zweck besteht darin, nach Spuren des antiken Lebens auf dem Mars zu suchen und die natürlichen Ressourcen und Gefahren für zukünftige Missionen mit menschlichen Entdeckern zu bewerten.
Der Rover wird auch die allererste Probenrückgabe-Mission vom Mars durchführen, bei der Gesteins- und Bodenproben entnommen, in versiegelten Röhren eingeschlossen und zur späteren Entnahme durch Astronauten auf dem Planeten belassen werden. Wenn alles gut geht, wird der Helikopter zeigen, dass tief fliegende Späher und Luftfahrzeuge ein wertvoller Bestandteil zukünftiger Missionen sein können. Dazu gehören wahrscheinlich Robotermissionen zum größten Saturnmond, Titan , wo Forscher hoffen, die Oberfläche und Atmosphäre mit Hubschrauber (so wie die Libelle-Konzept ).
DieMärz 2020Mission wird voraussichtlich einige sehr beeindruckende Dinge über den Roten Planeten enthüllen. Wenn sich der Helikopter als tragfähiger Bestandteil der Mission erweist, können wir erwarten, dass zusätzliche Informationen und Bilder von Orten bereitgestellt werden, die ein konventioneller Rover nicht erreichen kann. Und in der Zwischenzeit sollten Sie diese Animation des Mars-Helikopters in Aktion mit freundlicher Genehmigung von NASA-JPL genießen:
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