Le variazioni stagionali rendono il volo più difficile per l'ingegno

Con l’estate che volge al termine nell’emisfero settentrionale, molti di noi si stanno preparando per un inverno freddo. Ma non siamo solo noi esseri umani sulla Terra ad essere in balia delle stagioni: anche l’elicottero Ingenuity della NASA sta affrontando le sfide derivanti dal cambiamento delle stagioni su Marte.

L’atmosfera di Marte è molto sottile nel migliore dei casi, essendo poco più dell’1% della densità dell’atmosfera terrestre. Ciò rappresenta una sfida per un veicolo che si mantiene sollevato da terra spostando l’aria. L'ingegno era costruito per essere estremamente leggero per gestire questo, oltre ad avere grandi pale del rotore. Ma il cambiamento delle stagioni su Marte significa che presto la densità atmosferica scenderà ancora più in basso, il che potrebbe rappresentare una sfida per il coraggioso elicottero.

L'Ingenuity è stato in qualche modo vittima del suo stesso successo, poiché originariamente era stato progettato solo per una missione di cinque voli. Ora ha superato di molto questo traguardo, effettuando recentemente il suo tredicesimo volo, con voli sempre più lunghi e complessi. Ma la sua durata di vita estesa significa che deve affrontare condizioni più difficili su Marte.

“Quando abbiamo progettato e testato Ingenuity sulla Terra, ci aspettavamo che la missione in cinque voli di Ingenuity venisse completata entro i primi mesi dopo l’atterraggio di Perseverance nel febbraio 2021. Ci siamo quindi preparati per voli con densità atmosferiche comprese tra 0,0145 e 0,0185 kg/m3, che equivale a 1,2-1,5% della densità atmosferica della Terra al livello del mare”, ha scritto Håvard Grip, capo pilota dell’elicottero Ingenuity Mars. UN aggiornamento della missione.

“Con Ingenuity al suo sesto mese di attività, tuttavia, siamo entrati in una stagione in cui le densità nel cratere Jezero stanno scendendo a livelli ancora più bassi. Nei prossimi mesi, potremmo vedere densità fino a 0,012 kg/m3 (1,0% della densità terrestre) durante le ore pomeridiane preferibili per il volo. La differenza può sembrare piccola, ma ha un impatto significativo sulla capacità di volare di Ingenuity”.

Il team di Ingenuity ha un piano per risolvere questo problema se la densità atmosferica dovesse scendere a livelli bassi, facendo girare i rotori dell’elicottero più velocemente che mai per consentirgli di continuare a volare. Tuttavia, una mossa del genere è rischiosa in quanto comporta la rotazione dei rotori ancora più velocemente di quanto sia stato fatto con gli elicotteri testati sulla Terra. Le velocità più elevate potrebbero creare una significativa resistenza aerodinamica o addirittura creare risonanze che potrebbero tremare l'elicottero e danneggiarne l'hardware, per non parlare della necessità di maggiore potenza e carichi più elevati.

Per facilitare queste velocità del rotore più impegnative, il team proverà un test di rotazione ad alta velocità con un aumento del 10% del picco del rotore velocità, e se va bene, il quattordicesimo volo di prova utilizzerà una velocità del rotore più elevata per vedere come si comporta l'elicottero Esso. Si spera che Ingenuity sarà in grado di continuare a esplorare Marte e a raccogliere dati, anche con tutte le sfide dell’ambiente marziano.

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