Come ha fatto un elicottero creativo della NASA a fare il suo primo volo su un altro pianeta? – Notizie di tecnologia, Firstpost

Conversazione21 aprile 2021, 19:13:59 IS

Immagina di volare in un modello di elicottero o in un drone. Eccoti con i controlli automatici. Lo gestisci. I rotori iniziano a ruotare, aumentando gradualmente la loro rotazione. Si guarda, quindi si preme la manopola di controllo per sollevare. Il tuo elicottero si alza, si libra e avanza al comando successivo. Oops, non è salito abbastanza in alto. Muovi rapidamente il joystick e il drone si solleva per sorvolare l’ostacolo. Infine, è nell’aria, che si muove velocemente su dune di sabbia, colline e valli – rimandando indietro le immagini mentre il paesaggio si dispiega.

Ora immagina di far volare il tuo drone su un pianeta a 180 milioni di chilometri di distanza. Ci vogliono 20 minuti per raggiungere il pianeta e le immagini che vedete di ciò che sta accadendo risalgono a 20 minuti fa. Non puoi intraprendere azioni evasive o correttive se qualcosa va storto. Se qualcosa va storto, sarà troppo tardi. Questo è il tipo di situazione che gli ingegneri della NASA non volevano sperimentare durante il primo volo ioElicottero puro Su Marte il 19 aprile.

E il Per fortuna non lo fanno. Il volo è già stato posticipato a causa di problemi software. A causa del problema del ritardo temporale tra Marte e la Terra, tutti i comandi di esecuzione di Ingenuity dovevano essere inviati in anticipo e quindi gli ingegneri dovevano assicurarsi che le loro sequenze di comando fossero prive di errori.

Tutta la pianificazione e i calcoli ripagano. Poco dopo le 12:00 GMT, un ingegnere di monitoraggio della missione della NASA ha dichiarato che “tutti i set di dati sono simbolici”. Questo è, ovviamente, un discorso spaziale per: “Siamo incredibilmente felici, tutto è andato bene”. Pochi minuti dopo, vediamo i dati: un grafico piuttosto poco interessante. Ma è bastato che gli ingegneri del centro di controllo applaudissero e applaudissero.

Poi Sono arrivate le foto – Prima immagine da Ingenuity Camera, che è un’immagine della sua ombra che si libra sulla superficie. Davvero incredibile, ma abbiamo già visto le ombre delle navicelle spaziali. Poi il video – che è stato, per me, semplicemente fantastico. Preso da Perseveranza rover, Ha mostrato il volo completo del suo compagno di viaggio, dal decollo all’atterraggio. È il primo film in volo su un altro pianeta, ripreso da un altro robot. Era quasi troppo intelligente: sembravano alcune delle animazioni che la NASA era brava a produrre. Ma era reale. Ed è stato meraviglioso.

https://www.youtube.com/watch?v=hiWghbYDHo

Il primo viaggio su Marte non è stato così avventuroso come potresti immaginare: non c’era alcun volo sulla terra deserta per catturare immagini di crateri e dune di sabbia. La destrezza è salita di circa tre metri dal suolo prima di atterrare di nuovo. Rimase in aria per 40 secondi in totale. Ma quei quaranta secondi hanno un livello di significato simile a quello Primo volo a motore riuscito sulla Terra È durato solo circa 12 secondi. Certo, questo viaggio prima I fratelli Wright Si è mossa in avanti di circa 40 metri, ma era relativamente alta da terra come una nocca.

Meraviglie dell’ingegneria

Qual è l’importanza del primo viaggio della creatività? È soprattutto un’impresa tecnica e ingegneristica. Volo Richiede un passaggio Esiste una relazione nota tra il peso di un aeromobile e la differenza di pressione atmosferica tra le sue superfici superiore e inferiore, che forniscono questa portanza. Le pale del rotore forniscono all’elicottero il sollevamento richiesto: più velocemente ruotano le pale, maggiore è la dimensione di sollevamento. A terra, con una pressione media di 1000 mbar, la pala dell’elicottero ruota a 400-500 giri al minuto.

La bassa gravità di Marte (circa un terzo di quella terrestre) ha contribuito a compensare l’effetto della pressione atmosferica molto bassa (circa sei millibar). Tuttavia, le lame Ingenuity dovevano girare circa 2.400 volte al minuto per fornire il sollevamento richiesto per il veicolo da 2 kg. Il solo raggiungimento della velocità di rotazione rapida delle pale da 1 metro è stato un importante progresso nella tecnologia di propulsione.

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Il volo è anche un presagio di cose a venire: la NASA ha pianificato Diversi altri voli La complessità è aumentata nelle due settimane successive. Il progresso deve essere cauto – emergeranno nuovi pericoli mentre l’elicottero si muove – quando la velocità e la direzione del vento si uniscono alla pressione atmosferica come problemi da affrontare.

La creatività non contiene le pale del rotore posteriore di un elicottero convenzionale per lo “sterzo” e, come detto, i comandi non possono essere impartiti in tempo reale. Ogni viaggio sarà come mangiarsi le unghie e ogni viaggio fornirà nuove visioni dell’ambiente locale Lago del cratere, dov’è. Sebbene queste immagini saranno limitate, aiuteranno comunque con perseveranza a creare un’immagine migliore di ciò che li circonda.

Nessuna delle due missioni su Marte, ExoMars 2022 E il prof Modulo di restituzione della missioneProgettato dalla NASA e dall’Agenzia spaziale europea, ha attualmente a bordo elicotteri.

La missione Sample Return, che verrà lanciata nel 2026, contiene un veicolo rover progettato per catturare provette che Perseverance raccoglierà. Immagina se il rover fosse scortato da un elicottero per assicurarsi di aver preso il percorso più sicuro ed efficiente dal suo sito di atterraggio al bunker della metropolitana e poi al veicolo che trasporterebbe i campioni dalla superficie marziana all’orbita. Può sembrare fantascienza, ma diventa sempre più realizzabile giorno dopo giorno.

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La creatività sembra portare a bordo Un piccolo pezzo di stoffa Dall’aereo dei fratelli Wright, Wright Flyer. Era chiaramente un eccellente simbolo di successo per la piccola navicella spaziale. I viaggi sulla superficie di Marte probabilmente non sono così comuni come quelli sulla Terra, ma lo saranno. Questo primo volo potrebbe non essere stato un piccolo passo o un salto da gigante, ma sicuramente è stata l’ascesa della pala del rotore nella storia.

Monica Grady, Professore di Scienze Planetarie e Spaziali, The Open University

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