Die NASA bereitet sich auf einen historischen Hubschrauberflug vor – auf dem Mars

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Etwa 278 Millionen Kilometer entfernt wartet ein kleiner 1,8-Kilogramm-Hubschrauber darauf, neben den Gebrüdern Wright seinen Platz in den Geschichtsbüchern einzunehmen.

Nach einem ursprünglichen Zielflugdatum von nicht früher als dem 11. April wird der Ingenuity-Hubschrauber der NASA das erste Flugzeug sein, das frühestens am 14. April auf einem anderen Planeten fliegt, wenn er von der Marsoberfläche abhebt.

Der Hubschrauber kam am 18. Februar auf dem Mars an und versteckte sich sicher auf dem Perseverance-Rover.

Die NASA gab bekannt, dass es Ende letzten Freitag bei einem Test der Rotoren ein Problem gegeben hatte. Infolgedessen ist das neue Zielstartdatum der 14. April, obwohl es weder bestätigt wurde noch eine bestimmte Startzeit angegeben wurde.

Der Flug ist zwar historisch, aber nur der Anfang, um eine neue Art der Erkundung anderer Welten zu versuchen. Es hat keine wissenschaftlichen Instrumente, ist aber ein Test des ersten angetriebenen, kontrollierten Fluges außerhalb der Erde.

“An einem kühlen Dezembermorgen in Kitty Hawk, North Carolina, wurde Geschichte geschrieben”, sagte Thomas Zurbuchen, Associate Administrator für Wissenschaft der NASA, in einer Pressekonferenz am Freitag.

“Es dauerte 12 Sekunden, um Geschichte zu schreiben: der erste kontrollierte Flug hier auf der Erde und etwas, das enorme Konsequenzen hatte.

“Wir sind bereit für einen weiteren historischen Moment. Ein historischer Moment, wie er 1903 Analoga hat. Ein kontrollierter Flug auf einem anderen Planeten.”

UHR | Der Perseverance Rover der NASA erreicht den Mars:

Wissenschaftler der NASA brachen in Jubel aus, als die Mars-Beharrlichkeit auf dem roten Planeten landete, was die Weltraumbehörde als das bisher riskanteste Manöver der Mission bezeichnete. Innerhalb von Sekunden schickte es sein erstes Bild zurück. 0:43

Fliegen auf dem Mars ist nichts anderes als Fliegen auf der Erde. Im Gegensatz zu unserem Planeten hat der Mars eine extrem dünne Atmosphäre, nur ungefähr ein Prozent derjenigen der Erde, was bedeutet, dass das Erheben mehr Kraft erfordert.

Hinzu kommt die zusätzliche Herausforderung der geringeren Schwerkraft auf dem Mars (ein Drittel der Schwerkraft der Erde) und potenziell starker Winde sowie der Versuch, in kühlen Nächten, in denen die Temperatur auf etwa –90 ° C sinkt, warm zu bleiben.

“Hubschrauber auf der Erde können als Referenz fliegen, wie 3.000 Meter, 10.000 Fuß. Und sie fliegen normalerweise nicht so hoch, aber es geht um ihre Fähigkeit”, sagte Jim Reuter, Associate Administrator der NASA für Weltraumtechnologie. “Einfallsreichtum auf dem Mars zu fliegen wäre vergleichbar mit einem Hubschrauber in voller Größe und statt 3.000 Metern in 30.000 Metern Höhe zu fliegen. Einfallsreichtum muss also extrem leicht und relativ groß sein [for its weight]und haben schnelle Rotorblätter. “

Am vergangenen Donnerstag hat Ingenuity sein Paar 1,2-Meter-Rotorblätter an seinem Standort im Jezero-Krater langsam und langsam getestet, damit kein Auftrieb erzeugt wurde.

Der Ingenuity-Hubschrauber der NASA führt am 8. April, dem 48. Mars-Tag oder Sol der Mission, einen langsamen Spin-Test seiner Blätter durch. Dieses Bild wurde von der Mastcam-Z auf dem Perseverance Mars Rover der NASA aufgenommen. (NASA / JPL-Caltech / ASU)

Der Jungfernflug – der erste von vier geplanten – wird genau wie der erste der Gebrüder Wright sein: kurz.

Der Einfallsreichtum hebt ab und steigt mit ungefähr einem Meter pro Sekunde auf eine Höhe von drei Metern. Es schwebt ungefähr 30 Sekunden lang und sinkt dann mit ungefähr einem Meter pro Sekunde ab. Der Flug wird von zwei Kameras erfasst, von denen eine eine Kamera mit niedriger Auflösung ist, die sich unter dem Körper befindet, die zweite eine 13-Megapixel-Farbkamera.

Und auf diesem Flug wird ein Teil des Wright Flyer sein – ein Stück Musselin aus den Flügeln des Flugzeugs.

“Das ist direkt unter dem Solarpanel angebracht”, sagte Reuter.

“Und tatsächlich brachten sie 1969 auf dem Apollo 11-Flug das gleiche Material zum Mond und brachten es zusammen mit einem Stück Holz aus dem Flugzeug der Gebrüder Wright zurück. Und so … [the] Das Flugzeug von Wright Brothers hat sowohl Mond als auch Mars besucht. “

Fliegen lernen

Das Team glaubt, alles vorbereitet zu haben, was sie können.

Das Konzept eines Hubschraubers auf dem Mars begann 2014, gefolgt von jahrelangen Tests in der 7,62 Meter breiten Vakuumkammer des Jet Propulsion Laboratory (JPL), in der alle Raumfahrzeuge getestet werden, einschließlich des Voyager-Raumfahrzeugs, das Ende der 1970er Jahre unsere äußeren Planeten bereiste 80er Jahre.

Für den Mars-Hubschrauber wurde ein Vakuum erzeugt, in dem der gesamte Stickstoff, Sauerstoff und andere Gase abgesaugt wurden. Dann wurde Kohlendioxid – das der Hauptbestandteil der Marsatmosphäre ist – eingepumpt. Beim ersten Test wurde eine “schnelle außerplanmäßige Demontage” durchgeführt, oder es wurde von einem Ingenieur für einen Absturz gesprochen.

Durch diese und andere Tests erfuhr das Team jedoch, dass die Dinge in einer Marsumgebung zu schnell ablaufen, als dass Menschen darauf reagieren könnten, insbesondere wenn die Zeitverzögerung zwischen Erde und Mars berücksichtigt wird. Sie erkannten, dass der Hubschrauber alleine fliegen musste, was er am Sonntag nach Erhalt eines Flugprofils tun wird.

Der Einsatz von Motorflugzeugen auf anderen Welten ist ein natürlicher Fortschritt in der Weltraumforschung, sagte Reuter.

“Eine Art, wie ich es sehe, ist, dass wir als Menschen lernen zu kriechen, dann zu laufen lernen, dann zu laufen. Und wir haben uns der Erforschung des Mars im Besonderen und anderer Planeten auf ähnliche Weise genähert Übrigens: Das erste ist, dass wir in die Umlaufbahn gegangen sind, dann haben wir gelernt zu landen … dann haben wir immer komplexere Rover hinzugefügt “, sagte er.

“Nun, jetzt ist die nächste natürliche Sache … Dinge zu tun, die dich über längere Strecken bringen, wie das Fliegen.”

Der Perseverance Mars Rover der NASA machte ein Selfie mit dem Ingenuity-Hubschrauber, der hier etwa 3,9 Meter vom Rover entfernt in diesem Bild zu sehen ist, das am 6. April, dem 46. Mars-Tag oder Sol der Mission, aufgenommen wurde. (NASA / JPL-Caltech / MSSS)

Wegbereiter für zukünftige Missionen

Eine besonders ehrgeizige Mission, die den Motorflug nutzen wird, ist Die Libellenmission der NASA, Der Start ist für 2027 geplant und wird um den größten Saturnmond, Titan, fliegen.

Im Gegensatz zu Ingenuity wird Dragonfly eine Drohne in Wagengröße mit acht Rotoren sein. Es wird auch eine wissenschaftliche Mission sein, die entweder nach früheren oder gegenwärtigen Anzeichen des präbiotischen Lebens auf Titan sucht. Der Mond ist der Erde insofern ähnlich, als er eine dicke Atmosphäre, Seen (eher aus Methan als aus Wasser) und sogar Wettermuster aufweist. Einige Planetenforscher glauben, dass Leben, wie wir es nicht kennen, entweder auf oder unter seiner Oberfläche existieren kann.

Catherine Neish, eine Assistenzprofessorin am Institut für Geowissenschaften der Western University, ist eine Co-Ermittlerin der Dragonfly-Mission, die in den kommenden Wochen mit der Leistung von Ingenuity Schritt halten wird, auch wenn sie ein bisschen Neid auf Drehflügler hat.

“Ich war ziemlich verärgert, als ich hörte, dass Ingenuity fliegen würde, weil ich wirklich wollte, dass Dragonfly das erste Raumschiff ist, das auf einer anderen Welt fliegt”, sagte sie lachend. “Aber trotz meines Ärgers über Ingenuity hoffe ich, dass es gut funktioniert und wir in Zukunft auf mehr Planeten fliegen können.”

Eine Möglichkeit? Venus.

“Es besteht großes Interesse daran, möglicherweise ein Flugzeug zur Venus zu schicken. Natürlich ist die Oberfläche so heiß. Es ist fast so, als wäre man am Boden eines wirklich heißen Ozeans. Aber es gibt Orte in der venusianischen Atmosphäre, die tatsächlich sehr erd- wie “, sagte sie. “Und ich denke, Venus wäre ein weiterer großartiger Ort, um diese Technologie auszuprobieren.”

Während das Team das vor dem ersten Testflug aufgeworfene Problem analysiert, werden Ingenieure und Wissenschaftler am Rande ihrer Sitze warten.

“Es ist so aufregend”, sagte Reuter. “Das war schon eine großartige Fahrt.”



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