Mars Helicopter Scout dla łazika Mars 2020?

10

Mniej więcej rok temu pojawiły się informacje o możliwym wyposażeniu pojazdu marsjańskiego Mars 2020 w latające urządzenie o nazwie Mars Helicopter Scout. W założeniu MHS jest niewielkim autonomicznym śmigłowcem o przeciwbieżnych śmigłach. Masa całego urządzenia wynosiłaby około 1 kg.

Podstawowym zadaniem takiego drona byłoby fotografowanie terenu przed pojazdem marsjańskim z pewnej wysokości. Obecnie planowanie tras przejazdów łazików wykonuje się na podstawie zdjęć z sondy MRO (kamera HiRISE) oraz z kamer nawigacyjnych samego pojazdu. Pojawiają się tutaj dwa problemy. Kamery nawigacyjne ze względu na ich zasięg widzenia, umożliwiają zaplanowanie tras do ~100 m, natomiast kamera HiRISE mimo, iż obejmuje spory obszar wokół pojazdu to nie posiada wystarczającej rozdzielczości, aby zapewnić bezpieczny przejazd w wymagającym terenie. Proponowany Mars Helicopter Scout miałby uzupełnić tę lukę. Szereg zdjęć wykonanych z wysokości kilkudziesięciu metrów umożliwiłby planowanie znacznie dłuższych tras. Szacuje się, że teoretyczny dystans mógłby zostać powiększony nawet trzykrotnie. Kolejną korzyścią jest sprawniejsza i szybsza identyfikacja celów naukowych, co także przełożyłoby się na szybszą eksplorację terenu.

Proponowany Mars Helicopter Scout ma kształt sześcianu, do którego przytwierdzone są elastyczne nogi umożliwiające lądowanie na trudnym terenie. W górnej części znajduje się system napędowy złożony z dwóch przeciwbieżnych wirników. Każdy posiada łopaty zoptymalizowane do pracy w warunkach atmosfery marsjańskiej. Nad wirnikami znajdują się niewielkie panele słoneczne, które umożliwiają ładowanie baterii między lotami. MHS wyposażony byłby w kamerę z której obraz miałby być transmitowany do łazika. Przebieg misji wyglądałby następujący. Po udanym lądowaniu pojazdu marsjańskiego, śmigłowiec zostałby uwolniony i rozłożony na powierzchni Marsa. Po oddaleniu się łazika, MHS startowałby do 3-4 min lotów, podczas których wykonywane byłyby zdjęcia powierzchni. Lądowanie odbywałoby się w sposób autonomiczny z wykorzystaniem algorytmu umożliwiającego wybór bezpiecznego miejsca lądowania. Z przesłanych zdjęć tworzona byłaby mapa terenu w wirtualnym środowisku, które normalnie wykorzystuje się do planowania działań łazików. Dziennie MHS byłby w stanie odbyć jeden lot na odległość ~600 m i na wysokości 10-100 m. Przed kolejnym lotem bateria śmigłowca byłaby ładowana.

(Prezentacja dotycząca Mars Helicopter Scout. Sposób zamontowania śmigłowca na łaziku można zobaczyć na slajdzie w 6:24)

Należy zaznaczyć, że Mars Helicopter Scout ma charakter demonstratora technologii. Osoby zaangażowane w projekt zakładają sukces całego przedsięwzięcia jeśli dron odbędzie zaledwie pięć marsjańskich lotów.

Technologie marsjańskich helikopterów / Credits – NASA Jet Propulsion Laboratory

(PFA)

Share.

10 komentarzy

  1. Jeszcze jedna forma zabawy tzw. poważnych naukowców w puszczanie tym razem samolocików na obcej planecie. Gdyby sterowanie odbywało się z marsjańskiej bazy orbitalnej po ustanowieniu regularnego transportu ludzi między Ziemią a orbitą Marsa i służyło do poszukiwań złóż wody czy surowców mineralnych to miałoby jeszcze jakiś sens. Takie działania powodują jedynie dalsze ograniczanie środków na uruchomienie właśnie tego regularnego transportu z Ziemi na orbitę Marsa a tym samym opóźnienie procesu faktycznego wyjścia ludzkości w kosmos. Może w tym należy upatrywać rzeczywistego sensu takich działań?

    • Ejl– A może zamiast tej Bazy na Orbicie Marsa ,tą Bazę ulokować na Phobosie który 2-razy na dobę Marsjańską go obiega.?

      • Nie mam nic przeciwko takiej bazie na Phobosie. Podejrzewam że instalacja bazy na Phobosie byłaby nawet łatwiejsza niż instalacja podobnej bazy na Marsie. Pierwszoplanowym zadaniem takiej bazy na Phobosie byłoby sprawdzenie technologii pozyskiwania z materiału Phobosa surowców do budowy konstrukcji bazy oprócz oczywiście obserwacji Marsa i stopniowego przystosowywania tej bazy do funkcji stacji przesiadkowej dla konstrukcji przeznaczonych do skierowania na powierzchnię Marsa.

  2. Powinien mieć możliwość ładowania z łazika oraz dodatkowe instrumenty naukowe. Robienie tylko fotek z kilkuset metrów to trochę wyrzucanie pieniędzy w błoto

    • Niekoniecznie. Łazik ma perspektywę żaby i ciężko mu się zorientować w terenie. Planowanie trasy w ten sposób może się opłacić. Z orbiterów nie wszystko widać.

    • ZWYROL– Ja myślę że te nogi są OK, zrobione na pewno z bardzo wytrzymałego i elastycznego materiału dla amortyzacji przy lądowaniu. Ja się zastanawiam nad tymi Wirnikami ,czy one dadzą radę poderwać do lotu ten “Helikopterek ” w Atmosferze Marsa 100 x rzadszej od ziemskiej. Chociaż ten kilogramowy Helikopter na Ziemi , na Marsie będzie ważył tylko około 330 gramów, bo jest 3 x mniejsza Grawitacja. Ogólnie pomysł jest bardzo dobry jak ma w ten sposób wybrać płaski teren na 300-m. ,a nie jak obecnie na 100m. bezpiecznego przejazdu.

      • 3x mniejsza grawitacja i 100x rzadsze powietrze… No nie nie wiem. Wiele wojskowych śmigłowców miało problemy z lataniem w Afganistanie (góry i wyżyny). Niewiele śmigłowców może sięgnąć Mt.Blanc, jeden wylądował na Mt.Everest… Jakoś mi się to kupy nie trzyma. Wirnik będzie młócił próżnię :/

        • To był problem z niskim ciśnieniem powietrza do układu spalania. Przy zasilaniu elektrycznym problemem jest jedynie zapewnienie odpowiedniej mocy dla wirnika. Łopatki wirnika muszą mieć większą powierzchnie (dłuższe i szersze) a wirnik większe obroty niż w warunkach ziemskich.

        • Fakt, że będzie latać na niskich wysokościach. Ale skoro to projektują, to znaczy że wykonalne.