Da der Sommer auf der Nordhalbkugel zu Ende geht, bereiten sich viele von uns auf einen kühlen Winter vor. Aber nicht nur wir Menschen auf der Erde sind den Jahreszeiten ausgeliefert: Auch auf dem Mars ist der Ingenuity-Hubschrauber der NASA mit den Herausforderungen des Wechsels der Jahreszeiten konfrontiert.
Die Atmosphäre des Mars ist in den besten Zeiten sehr dünn und beträgt nur etwas mehr als 1 % der Dichte der Erdatmosphäre. Das stellt eine Herausforderung für ein Fahrzeug dar, das sich durch Luftbewegung vom Boden abhebt. Einfallsreichtum war extrem leicht gebaut um dies zu bewältigen, sowie über große Rotorblätter. Aber die wechselnden Mars-Jahreszeiten führen dazu, dass die atmosphärische Dichte bald noch weiter sinken wird, was für den mutigen Hubschrauber eine Herausforderung sein könnte.
Ingenuity ist so etwas wie ein Opfer seines eigenen Erfolgs geworden, da es ursprünglich nur für eine Mission mit fünf Flügen konzipiert war. Mit dem kürzlich erfolgten dreizehnten Flug hat es das inzwischen deutlich übertroffen – wobei die Flüge auch länger und komplexer geworden sind. Aufgrund seiner längeren Lebensdauer muss es jedoch mit schwierigeren Bedingungen auf dem Mars zurechtkommen.
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„Als wir Ingenuity auf der Erde entworfen und getestet haben, gingen wir davon aus, dass die fünf Flüge umfassende Mission von Ingenuity innerhalb der ersten Monate nach der Landung von Perseverance im Februar 2021 abgeschlossen sein würde. Wir haben uns daher auf Flüge bei atmosphärischen Dichten zwischen 0,0145 und 0,0185 kg/m3 vorbereitet, was entspricht 1,2–1,5 % der atmosphärischen Dichte der Erde auf Meereshöhe“, schrieb Håvard Grip, Chefpilot des Ingenuity Mars Helicopter A Missionsaktualisierung.
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„Mit Ingenuity im sechsten Betriebsmonat sind wir jedoch in eine Saison eingetreten, in der die Dichten im Jezero-Krater auf noch niedrigere Werte sinken. In den kommenden Monaten werden wir in den Nachmittagsstunden möglicherweise Dichten von nur 0,012 kg/m3 (1,0 % der Erddichte) sehen, die für den Flug vorteilhaft sind. Der Unterschied mag gering erscheinen, aber er hat erhebliche Auswirkungen auf die Flugfähigkeit von Ingenuity.“
Das Ingenuity-Team hat einen Plan, dieses Problem anzugehen, wenn die atmosphärische Dichte tatsächlich auf ein niedriges Niveau absinkt, indem es die Rotoren des Hubschraubers schneller als je zuvor dreht, damit er weiterfliegen kann. Allerdings ist ein solcher Schritt riskant, da er die Rotoren noch schneller drehen lässt, als dies bei auf der Erde getesteten Hubschraubern der Fall war. Die höheren Geschwindigkeiten könnten einen erheblichen Luftwiderstand erzeugen oder sogar Resonanzen erzeugen, die zum Wackeln führen könnten den Hubschrauber beschädigen und seine Hardware beschädigen, ganz zu schweigen vom Bedarf an mehr Leistung und höheren Lasten.
Um sich an diese anspruchsvolleren Rotorgeschwindigkeiten zu gewöhnen, wird das Team einen Hochgeschwindigkeits-Schleudertest mit einer 10-prozentigen Erhöhung der Spitzenrotorgeschwindigkeit durchführen Geschwindigkeit, und wenn das gut geht, wird beim vierzehnten Testflug eine höhere Rotorgeschwindigkeit verwendet, um zu sehen, wie sich der Hubschrauber verhält Es. Hoffentlich wird Ingenuity trotz aller Herausforderungen der Marsumgebung weiterhin in der Lage sein, den Mars zu erforschen und Daten zu sammeln.
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