بعد إجراء بعض التعديلات لمسافات طويلة ، ستحاول مروحية ناسا المبتكرة أول طائرة من نوعها في عالم آخر يوم الاثنين ، والتي ستفتح ، في عرض توضيحي ، الباب لعصر جديد من الكشافة الجوية الكوكبية.
رفع المهندسون في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا في كاليفورنيا طلبات شراء طائرة اختبار الابتكار يوم الأحد ، مما مهد الطريق لمغادرة قصيرة من أعلى إلى أسفل في الساعة 3:31 صباحًا يوم الاثنين.
استغرقت الفرق الأرضية ما يقرب من ثلاث ساعات للحصول على البيانات لتأكيد انتهاء الرحلة. ستقفز الإشارات من الطائرة المروحية إلى عربة المثابرة ، والتي ستطلق الطائرة بدون طيار على سطح المريخ في 3 أبريل ، ثم تطير لأعلى في مدار لإرسال البيانات مرة أخرى إلى الأرض.
سيبث تلفزيون ناسا EDT (1015 بتوقيت جرينتش) في الساعة 6:15 صباحًا يوم الاثنين ويبث البث المباشر من مركز عمليات JBL. مع بدء تدفق البيانات ، سيأخذ المهندسون المروحية ويحللون الإشارات للحصول على توقيع هبوط ناجح.
ثم ستبدأ الصور في العودة إلى الأرض من الكاميرات المبتكرة ، وستقوم الكاميرات الموجودة في العربة الجوالة بمراقبة الطائرة من مدى يصل إلى حوالي 200 قدم (60 مترًا).
مع إقلاع الطائرة بدون طيار على ارتفاع حوالي 10 أقدام (3 أمتار) ، يتوقع مسؤولو ناسا أن تستغرق الرحلة المؤتمتة بالكامل 40 ثانية يوم الاثنين ، وتحوم هناك لفترة من الوقت ، ثم تشير إلى اتجاه مختلف قبل الهبوط على ذرات الكربون الأربعة. . أرجل ليفية.
من المرجح أن تهبط الصور الأولى من كاميرا الملاحة بالأبيض والأسود للمروحية يوم الاثنين بعد الرحلة التجريبية. ستنام المركبة بعد ذلك وتعيد شحن بطارياتها قبل إرسال صور ملونة.
وفي الوقت نفسه ، ستحاول كاميرا مكبرة عالية الدقة مثبتة على سارية Perseverance Rover التقاط صور ثابتة ومقاطع فيديو لطائرة الهليكوبتر.
قال موانئ دبي كونهام: “نحن متحمسون للغاية”. “يمكن أن يكون يومًا رائعًا. سنكون جميعًا متوترين ، لكننا واثقون من أنه يجب علينا العمل وفي الوقت المحدد ، ولدينا الموهبة المناسبة للقيام بهذا العمل.”
إذا كانت الطائرة الأولى ناجحة كما تعتقد وكالة ناسا ، فيمكن للبراعة أن تطير أربع مرات أخرى في الأسابيع المقبلة ، وتجربة المزيد من ملامح الرحلة قبل نهاية حملة الطيران التجريبية الشهر المقبل. تريد ناسا الإفراج عن الاجتهاد لمواصلة مهمتها العلمية الأساسية لإيجاد وجمع عينات من صخور المريخ لإعادتها إلى الأرض.
وصف لوري كلاس ، رئيس قسم علوم الكواكب في ناسا ، المروحية البارعة بأنها اختبار “عالي المخاطر ومكافآت” يمكن أن يمهد الطريق للمركبات الجوية المستقبلية لاستكشاف المريخ والكواكب الأخرى.
كانت الطائرة المروحية البارعة التي تبلغ تكلفتها 80 مليون دولار تزن 1.8 كيلوجرامًا فقط. كان يزن 4 أرطال على الأرض أو 1.5 رطل على جاذبية المريخ ، لكن شفراته خفيفة الوزن كانت بحاجة إلى إحداث ارتفاعات في الغلاف الجوي بأقل من 1٪ من كثافة الأرض عند مستوى سطح البحر.
قال بوبي براون ، مدير علوم الكواكب في JBL ، إن المروحية وفريق دعمها سيعودون إلى الأرض ويحاولون خلق “لحظة للأخوين رايت” في عالم آخر.
ناسا ، التي اعترفت لأول مرة بالطائرة البارعة كرحلة أخرى ، قامت بتركيب قطعة قماش بحجم ختم على طائرة هليكوبتر من المريخ تسمى الطائرة الأولى للأخوين رايت ، فلاير. في 17 ديسمبر 1903 ، أثناء الرحلة الأولى إلى كيتي هوك بولاية نورث كارولينا ، أغلقت الطائرة أحد جناحيها.
قطعة أخرى من القماش والتنوب من رايت فلاير طارت إلى القمر في عام 1969 خلال مهمة أبولو 11. قال بوب بالارام ، كبير المهندسين البارزين في شركة JBL ، على الرغم من أن الأخوين رايت استخدموا القماش والخشب في طائراتهم ، إلا أن البراعة كانت جلود ألياف الكربون و “معادن غريبة”.
وصف توماس سوربوشن ، رئيس قسم العلوم في ناسا ، محاولة Ingenuity الأولى للطيران بأنها “لحظة تاريخية مع تشابهها في عام 1903 – مركبة فضائية خاضعة للتحكم على كوكب آخر.”
منذ الاجتهاد في وقت سابق من هذا الشهر ، تم إيقاف الطائرة المروحية البارعة من بطنها ، أثبتت Rotorcraft أنها تستطيع إعادة شحن بطارياتها باستخدام الألواح الشمسية ، وسيكون المريخ ساخنًا في الليل. أرسلت فرق القيادة أوامر لفتح ريش الدوار ، على بعد 4 أقدام (1.2 متر) تقريبًا من طرف إلى طرف ، لإجراء اختبار دوران منخفض السرعة يبلغ 50 دورة في الدقيقة.
تم تقليل مشكلة خط انطلاق دوار الطائرة بدون طيار على سطح المريخ خلال دورة عالية السرعة في 9 أبريل. اختبار الدوران السريع للشفرات العاكسة للدوران هو الاختبار الأخير قبل أن يغادر الضباط للرحلة الأولى للطائرة المروحية. ، ومن المقرر بعد ذلك في 11 أبريل.
وفقًا لوكالة ناسا ، انتهى سطر الأوامر لاختبار الدوامة عالية السرعة في وقت مبكر حيث حاولت المروحية تحويل نظام الطائرة من وضع “ما قبل الطائرة” إلى وضع “الطائرة”. انتهت صلاحية نظام مؤقت التعقب المصمم للإشراف على سطر الأوامر قبل نهاية اختبار الدوران ، واستكمال اختبار دوران المروحية قبل الأوان.
ابتكرت فرق JBL حيلتين لحل مشكلة سطر الأوامر. تتضمن إحدى المقاربات تعديل سطر الأوامر “لتعديل طفيف” في طريقة الطيران من الطائرة قبل رحلة الهليكوبتر ، كما يقول ميمي أنج ، مدير المشروع البارز.
الحل الآخر هو تعطيل الحركة والمزيد من تأخير الرحلة الأولى لطائرة الهليكوبتر. كتب أنج في منشور على موقع ناسا على الإنترنت أن هذا الخيار ، وهو إعادة تثبيت البرنامج المعدل على الكمبيوتر أثناء الرحلة ، وتغيير الرمز الذي كان يعمل بشكل صحيح للطائرة المروحية لمدة عامين تقريبًا.
من السهل تجربة الطائرة باستخدام سطر الأوامر المعدل ، ومن المتوقع أن تصل إلى 2500 دورة في الدقيقة خلال اختبار دوامة عالي السرعة ناجح لدوارات المروحية يوم الجمعة. أظهر الاختبار أن الحل يسمح للطائرة الهليكوبتر بالتبديل إلى وضع الطائرة والإقلاع في 85٪ من المحاولات
وكتب أنج: “نعلم أيضًا أنه إذا لم تنجح المحاولة الأولى يوم الاثنين ، فيمكننا تجربة هذه الأوامر مرة أخرى ، مع وجود احتمال جيد بأن المحاولة التالية ستنجح في الأيام القليلة المقبلة ، حتى لو لم يتم إجراؤها أولاً”. لهذه الاسباب اخترنا الاستمرار في هذا الطريق “.
وفي الوقت نفسه ، تسعى الفرق على الأرض إلى خيار النسخ الاحتياطي لتحديث البرنامج المبتكر. تم دمج البرنامج الجديد بالفعل مع Perseverance Rover ، والذي سيرسل الرمز بذكاء عبر رابط اتصال لاسلكي من روفر إلى مروحية إذا لزم الأمر.
وكتب أنج: “إذا لم ينجح نهجنا الأولي في التعامل مع الطائرات ، فسوف ترسل المركبة الجوالة برنامجًا جديدًا للتحكم في الطيران إلى المروحية”. “سيستغرق الأمر عدة أيام أخرى من التحضير لتحميل البرنامج الجديد واختباره بذكاء ، وتكرار اختبارات الدوار في هذا التكوين الجديد ، وإعادة تدوير أول محاولة طيران.”
قارن أنج محاولة الرحلة التجريبية بإطلاق صاروخ.
كتب: “نحن نبذل كل ما في وسعنا لإنجاحه ، لكننا نعلم أيضًا أنه سيتعين علينا القضاء عليه والمحاولة مرة أخرى”. “في الهندسة ، هناك دائمًا عدم يقين ، ولكن هذا ما يجعل العمل في التكنولوجيا المتقدمة مثيرًا ومفيدًا للغاية. يجب أن نجد باستمرار الحلول للتحديات الجديدة ونطورها. نحن نجرب أشياء لم يحلم بها سوى الآخرين.”
كتب أنج: “الذكاء اختبار تقني”. “وبالمثل ، فإن خطتنا هي التعلم من خلال دفع المظاريف. نتحمل مخاطر لا تستطيع المهام الأخرى القيام بها ، ونقيّم كل خطوة بعناية. “
إذا نجح كل شيء ، فسوف تدور دوارات ألياف الكربون حوالي 40 مرة في الثانية وترفع المروحية البارعة عن الأرض. تزن الشفرات الدوارة نفسها 35 أوقية فقط أو 1 أونصة ويجب أن تدور أسرع من دوارات الهليكوبتر على الأرض.
قال أنج: “إن طائرة عمودية تطير عن طريق إنشاء مصعد”. “على الأرض ، يتم ذلك عن طريق دفع الهواء ، وبالتالي تدفع الشفرات الهواء وتخلق قوة رفع. على المريخ ، تكون كثافة الغلاف الجوي رقيقة جدًا – حوالي 1٪ مقارنةً هنا – هناك عدد أقل من الجزيئات التي يجب دفعها.”
يتطلب الوزن الخفيف للغاية للطائرة الهليكوبتر ، مع آليات التحكم بسرعة البرق ، مواد متقدمة ومهارات كمبيوتر لضبط السفر بالطائرة 500 مرة في الثانية.
قال أنج: “لم يكن بإمكاننا فعل ذلك قبل 15 أو 20 عامًا”.
أرسل بريدًا إلكترونيًا إلى المؤلف.
تابع ستيفن كلارك على تويتر: ستيفن كلارك 1.
