Sæsonvariationer gør det sværere at flyve for opfindsomhed

Med sommeren ved at være slut på den nordlige halvkugle, gør mange af os klar til en kølig vinter. Men det er ikke kun os mennesker på Jorden, der er prisgivet årstidernes nåde: NASAs Ingenuity-helikopter står også over for udfordringer fra de skiftende årstider på Mars.

Mars atmosfære er meget tynd på de bedste tidspunkter og er lidt over 1% af atmosfærens tæthed på Jorden. Det er en udfordring for et køretøj, der holder sig fra jorden ved at bevæge luft. Opfindsomhed var bygget til at være ekstremt let til at klare dette, samt have store rotorblade. Men de skiftende Mars-sæsoner betyder, at den atmosfæriske tæthed snart vil falde endnu lavere, hvilket kan være en udfordring for den kræsne helikopter.

Et billede erhvervet af NASAs Ingenuity Mars Helicopter ved hjælp af sit navigationskamera under sin 13. flyvning den sep. 5, 2021.
NASAs Ingenuity Mars Helicopter erhvervede dette billede ved hjælp af sit navigationskamera under sin 13. flyvning den 5. september 2021 (Sol 193 fra Perseverance rover-missionen) på den lokale gennemsnitlige soltid på 12:06:30.NASA/JPL-Caltech

Opfindsomhed har været noget af et offer for sin egen succes, da den oprindeligt kun var designet til en mission på fem flyvninger. Det har den nu godt overgået, da den for nylig lavede sin trettende flyvning – og flyvningerne er også blevet længere og mere komplekse. Men dens forlængede levetid betyder, at den skal kæmpe med vanskeligere forhold på Mars.

Relaterede

  • NASA genopretter kontakten med Mars-helikopteren efter ni ugers stilhed
  • Se sæsonbestemte ændringer på Mars i to fantastiske billeder fra MAVEN
  • Se et postkort fra Mars taget af Curiosity-roveren

"Da vi designede og testede Ingenuity på jorden, forventede vi, at Ingenuitys fem-flyvningsmission ville blive afsluttet inden for de første par måneder efter Perseverances landing i februar 2021. Vi forberedte os derfor på flyvninger ved atmosfæriske tætheder mellem 0,0145 og 0,0185 kg/m3, hvilket svarer til 1,2-1,5 % af Jordens atmosfæriske tæthed ved havoverfladen,” skrev Håvard Grip, Ingenuity Mars Helicopter Chief Pilot, i -en mission opdatering.

Anbefalede videoer

"Med Ingenuity i sin sjette måned i drift er vi dog gået ind i en sæson, hvor tæthederne i Jezero Crater falder til endnu lavere niveauer. I de kommende måneder kan vi se tætheder så lave som 0,012 kg/m3 (1,0 % af Jordens tæthed) i løbet af eftermiddagstimerne, som er at foretrække til flyvning. Forskellen kan virke lille, men den har en væsentlig indflydelse på Ingenuitys evne til at flyve."

Ingenuity-teamet har en plan for at løse dette problem, hvis den atmosfæriske tæthed falder til lave niveauer ved at dreje helikopterens rotorer hurtigere end nogensinde før for at gøre det muligt for den at fortsætte med at flyve. Et sådant træk er dog risikabelt, da det involverer at rotere rotorerne endnu hurtigere, end det er blevet gjort med helikoptere, der er testet på Jorden. De højere hastigheder kan skabe betydelig aerodynamisk modstand eller endda skabe resonanser, der kan ryste helikopteren og beskadige dens hardware, for ikke at nævne kravet om mere kraft og højere belastninger.

For at lette ind i disse mere krævende rotorhastigheder vil teamet prøve en højhastigheds-spintest med en stigning på 10 % i peak-rotoren hastighed, og hvis det går godt, vil den fjortende testflyvning bruge en højere rotorhastighed for at se, hvordan helikopteren håndterer det. Forhåbentlig vil Ingenuity være i stand til at fortsætte med at udforske Mars og indsamle data, selv med alle udfordringerne i Mars-miljøet.

Redaktørens anbefalinger

  • Perseverance rover finder organiske molekyler i Mars' Jezero-krater
  • Se 4 frivillige komme ind i et simuleret Mars-habitat for et meget langt ophold
  • NASA-frivillige vil leve i et simuleret Mars-habitat i et helt år
  • NASA mistede kontakten med Mars Ingenuity-helikopteren i en uge - men det er OK nu
  • NASAs tips til skywatching i juni inkluderer Mars i bikuben

Opgrader din livsstilDigital Trends hjælper læserne med at holde styr på den hurtige teknologiske verden med alle de seneste nyheder, sjove produktanmeldelser, indsigtsfulde redaktionelle artikler og enestående smugkig.