نبوغ به سیاره سرخ می رود، تجهیز آسمان مریخ به هلیکوپتر - شیوا مارکت

به گزارش خبرنگار حوزه علم، فناوری و دانش بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری خبرنگاران، پشتکار(Perseverance) نام مریخ نورد جدید ناسا است که طی هفته های آینده برای جستجوی حیات در سیاره سرخ، به فضا پرتاب می گردد اما این مریخ نورد تنها به مریخ سفر نمی نماید.

در این مأموریت برای نخستین بار، یک هلیکوپتر مریخ نیز ارسال می گردد که در صورت موفقیت آمیز بودن فرود، اولین وسیله نقلیه انسانی خواهد بود که از سطح مریخ به آسمان این سیاره پرواز می نماید. مریخ نورد پشتکار قرار است زمانی بین ژوئیه تا اوت به مریخ پرتاب گردد. صرف نظر از تاریخ پرتاب، این مریخ نورد در 18 فوریه 2021 در منطقه ای مشهور به دهانه جزرو (Jezero Crater) که به نظر می رسد یک دلتای رودخانه باستانی است، فرود می آید.

مریخ نورد پیش از شروع مرحله اولیه علمی این مأموریت، همنشین پرواز خود را بر روی سطح مریخ مستقر خواهد نمود. این هلیکوپتر که نبوغ (Ingenuity) نامیده می گردد، وسیله نقلیه کوچک (با نیم متر طول) و مجهز به دو تیغه متقابل-دوار است که امکان شناور شدن در مریخ را فراهم می نماید.

نبوغ در فراز آسمان سیاره سرخ

این وسیله، در نقطه ای از سطح مریخ باقی می ماند. سپس تیمی که روی زمین مستقر هستند، به هلیکوپتر دستور می دهند تا قبل از اقدام برای نخستین پرواز، بعضی از آنالیز های فنی را انجام دهد. پروازهای آزمایشی قبلا در شرایط شبیه سازی شده مریخ روی زمین صورت گرفته اند؛ در این آزمایش ها گرانش ضعیف تر این سیاره (فقط یک سوم زمین) لحاظ شده است.

با این حال، هیچ کس کاملاً مطمئن نیست که هلیکوپتر نبوغ در محیط واقعی تا چه اندازه برطبق پیش بینی ها عمل خواهد نمود. اگر همه چیز طبق برنامه ریزی پیش برود، انتظار می رود این هلیکوپتر بتواند تا 10 متر از سطح زمین، در مسافت های حدبیشتر 300 متر و پروازهایی تا 90 ثانیه اوج گیری کند.

هلیکوپتر نبوغ می تواند یک پرواز در روز داشته باشد و به طور کلی 30 روز مأموریت به این وسیله اختصاص داده شده است. اگرچه نبوغ به دوربین های کامراد مجهز است و می تواند عکس بگیرد اما هدف در این مأموریت بیش از هر چیز مانور فناوری است تا معین گردد آیا هواگردهای گردنده بال(rotorcraft) می توانند برای مأموریت های آینده مریخ و حتی مأموریت های انسانی مفید واقع شوند یا خیر. مدیریت پروژه هلیکوپتر مریخ در آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا در کالیفرنیا، به بعضی از سوالات در خصوص چگونگی این مأموریت پاسخ داده است.

هلیکوپتر مریخ چیست؟

هلیکوپتر مریخ یا نبوغ، یک هواگرد گردنده بال مستقل است که برای پرواز در جو بسیار رقیق مریخ طراحی شده است. تراکم جوی در مریخ در مقایسه با زمین کمتر از یک درصد است. بنابراین این وسیله نقلیه به منظور رسیدن به سطح معینی از اتمسفر طراحی شده و از آن به بعد دارای حسگر و کنترل اتوماتیک برای حرکت است. این نخستین کوشش برای پرواز هواگرد گردنده بال در مریخ به شمار می آید.

این هلیکوپتر چقدر وزن دارد؟

نبوغ متشکل از پنل های خورشیدی در سقف، سیستم گردنده تیغه های متقابل-دوار، موتور، بدنه، باتری، صفحه مدار و دنده برای فرود آمدن و چند پایه است. تمام این وسایل، روی هم رفته کمتر 1.8 کیلوگرم وزن دارند.

تیغه ها ساخته شده از چیست؟

در درون آنها یک هسته فوم است و سپس یک لایه فیبر کربن اطراف شان را احاطه نموده است.

هلیکوپتر نبوغ چگونه در مریخ مستقر خواهد شد؟

نبوغ در واقع در پهلوی قسمت زیرین مریخ نورد متصل شده است. سپس مریخ نورد حرکت خواهد نمود تا زمانی که مکان مناسبی برای آزمایش هلیکوپتر نبوغ پیدا گردد. هنگامی که زمان استقرار نبوغ فرا رسید، پایه ها آزاد می شوند و یک موتور وجود دارد که هلیکوپتر را از حالت افقی به عمودی می چرخاند. سپس آن را به سطح سیاره منتقل می نماید. آنگاه مریخ نورد دور می گردد و صفحه خورشیدی هلیکوپتر در معرض خورشید قرار می گیرد تا شارژ به صورت اتوماتیک انجام گردد.

استقرار هلیکوپتر چقدر طول خواهد کشید؟

فعالیت واقعی تنها چند دقیقه است اما در عمل چند روز طول خواهد کشید زیرا آنالیز های بصری توسط تیم مریخ نورد قبل از اقدام به مرحله بعدی باید انجام بگیرد. جایی که انسانی وجود ندارد و تجربه ای که برای اولین بار مورد آزمایش قرار می گیرد مستلزم نهایت وسواس در انجام هر گام است.

هنگامی که مریخ نورد دور می گردد چه اتفاقی می افتد؟

پنجره آزمایشی 30 روزه این هلیکوپتر گگردده می گردد. اولین مورد، آنالیز پنل های خورشیدی است تا اطمینان به وجود آید که درست کار می نماید. مورد بعدی آنالیز ارتباطات بین هلیکوپتر و مریخ نورد است. سپس نقطه مهم بعدی، جان سالم به در بردن در اولین شب استقرار در مریخ است.

پس از آن، توجهات معطوف بر اولین پرواز خواهد شد. تیغه ها به حرکت درخواهند آمد و چرخش آهسته ای انجام می گیرد. سپس در حالی که هلیکوپتر همچنان روی سطح مریخ است، چرخش کامل تیغه ها با سرعت بالا انجام می گیرد. آنگاه آماده اولین پرواز خواهیم بود.

آیا مریخ نورد پشتکار، هلیکوپتر نبوغ را زیر نظر خواهد داشت؟بله، تیم عملیات مریخ نورد دوربین ها را رو به هلیکوپتر تنظیم خواهند کرد و از آن عکس خواهند گرفت. در این مرحله هنوز معین نیست که توانایی فیلم برداری خواهیم داشت یا خیر.

تقریباً 6 روز اول به وقت مریخ، صرف آنالیز می گردد. طبق برنامه ریزی انتظار می رود اولین پرواز در روز ششم یا هفتم صورت بگیرد.

در اولین پرواز چه اتفاقی خواهد افتاد؟

در پرواز اول، هلیکوپتر تا حدود سه متر به بالا می رود و یک پرواز جانبی متوسط را در چند متری به یکی از جناحین انجام خواهد داد، سپس دوباره به سر جای خود برخواهد گشت و فرود خواهد آمد. اولین پرواز فوق العاده مهم است و موفقیت آمیز بودن آن، بیشتر مدل سازی ها از نحوه پرواز هلیکوپتر با فرضیاتی که نسبت به پرواز در مریخ داشته را تأیید خواهد نمود.

در پروازهای بعدی چه اتفاقی خواهد افتاد؟

برنامه این است که به تدریج پروازهایی مرتفع تر و جسورانه تر انجام گردد. یک دوربین رنگی نیز عکسبرداری می نماید اما تمرکز اصلی بر چگونگی پرواز این وسایل نقلیه است. به لطف این دوربین، می توان از افق مریخی، سیاره زمین خودمان و به طور قطع از مریخ نورد عکس گرفت.

در هر پرواز چه رخ می دهد؟ هلیکوپتر بدون هیچ ورودی و به طور مستقل پرواز می نماید اما چگونه تصمیم می گیرد که به کجا برود؟

این هلیکوپتر از راه دور قابل راهنمایی است. از تصاویر سیاه و سفید که برای مشخص مکان مهم هستند استفاده می گردد. سپس با تصاویر رنگی و همچنین تصاویر مریخ نورد، در خصوص اینکه به کجا پرواز کنیم تصمیم گرفته می گردد.

آیا امکان ریسک بیشتر در پروازهای بعدی وجود دارد؟

برای تیم مدیریت بیش از هر چیز، اولین پرواز و تأیید مدل سازی پرواز در مریخ حائز اهمیت است اما قطعا هنگامی که پیش فرض ها تأیید شدند، می توان بسیار جسورانه تر و هیجان انگیزتر عمل کرد و پروازهای ریسک پذیرتری را انجام داد.

مجله سلو بلاگ: مجله سلو بلاگ: مجله تفریحی سرگرمی خبری سلو