Marsrover zet Ingenuity-helikopter in voor historische vlucht

NASA's Perseverance-rover liet zaterdag de Ingenuity-helikopter los op het oppervlak van Mars en liet de experimentele vliegende drone achter om op eigen kracht te overleven totdat hij een historische sprong probeerde te maken in de dunne kooldioxide-atmosfeer van de Rode Planeet.

Met deze mijlpaal begint een week van controles en testen voordat NASA zich engageert voor de eerste testvlucht van de $80 miljoen kostende Ingenuity-helikopter, momenteel gepland voor 11 april.

NASA-functionarissen bevestigden dat de rover de helikopter van 4 kilo zaterdag op de grond had neergezet. Op beelden van een van de gevarencamera's van de Perseverance Rover was te zien dat Ingenuity rechtop op het oppervlak van de planeet stond.

De zeswielige rover moest binnen 25 uur wegrijden van de helikopter om ervoor te zorgen dat zonlicht de zes lithium-ionbatterijen van het helikoptervliegtuig kon opladen. Op basis van het gevarencamerabeeld van Perseverance leek het erop dat de Ingenuity-helikopter na zijn inzet in het zonlicht lag te zonnebaden, waarbij de middagzon een schaduw wierp op de roestkleurige bodem van Mars.

#MarsHelikopter touchdown bevestigd! De reis van 293 miljoen km aan boord NASAVolharden eindigde vandaag met de laatste val van 4 cm van de buik van de rover naar het oppervlak van Mars. Volgende mijlpaal? Overleef de nacht. https://t.co/TNCdXWcKWE pic.twitter.com/XaBiSNebua

- NASA JPL (@NASAJPL) 4 april 2021

De Ingenuity-helikopter is al bijna een jaar aan de buik van de Perseverance-rover bevestigd. Technici die in een clean room van het Kennedy Space Center van NASA werkten, bevestigden het helikoptervliegtuig op 6 april 2020 aan de rover, een paar maanden voordat de missie op 5 juli vanuit Cape Canaveral vertrok aan boord van een United Launch Alliance Atlas 30-raket.

Een puinscherm beschermde de helikopter tijdens de landing van de rover op Mars op 18 februari. Vorige maand stuurden ingenieurs van NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, Californië, commando's op om het puinscherm overboord te gooien ter voorbereiding op de vrijlating van de helikopter.

De afgelopen week hebben grondteams een gechoreografeerde reeks commando's doorlopen om eerst een slot los te maken dat de helikopter stevig tegen de buik van de rover hield in een horizontale positie. Vervolgens draaide de helikopter in een hoek van ongeveer 45 graden en twee van de vier koolstofcomposietpoten van het vaartuig strekten zich uit.

Vorige week bewoog de helikopter zich in verticale richting en ontvouwden de andere twee landingspoten. Er bleef alleen een klein boutje over en een paar elektrische connectoren die de rover met de helikopter verbond.

Dankzij die elektrische draden kon de nucleaire batterij van de rover de batterijen van de helikopter volledig opladen.

“Dat is maar goed ook, want Ingenuity moet na de val zijn eigen verwarming op zijn eigen accu laten draaien. Geen gratis stroom meer van de rover!” schreef Bob Balaram, hoofdingenieur van de helikopter bij JPL, vrijdag in een blogpost.

Voordat de helikopter van de buik van de rover viel, dreef Perseverance een verwarming aan die de interne elektronica van het helikoptervliegtuig op ongeveer 45 graden Fahrenheit (7 graden Celsius) hield. De temperatuur op de landingsplaats van Perseverance in de Jezero-krater kan dalen tot min 130 graden Fahrenheit (minus 90 graden Celsius).

Ingenuity staat er nu alleen voor en heeft niet dezelfde robuuste plutoniumkrachtbron als Perseverance. De kleine batterijen van de helikopter zullen een verwarming aandrijven die is ingesteld om de interne elektronica van het vaartuig op ongeveer 5 graden Fahrenheit (minus 15 graden Celsius) te houden, aldus Balaram.

“Dan kan hij de eerste nacht zelfstandig overleven!” schreef Balaram. “Het Ingenuity-team wacht met spanning op het bericht van de helikopter de volgende dag. Heeft het de nacht overleefd? Werkt het zonnepaneel zoals verwacht?

“Het team zal de komende dagen de temperaturen en de oplaadprestaties van de batterij controleren”, schreef Balaram. “Als het er allemaal goed uitziet, gaan we verder met de volgende stappen: het ontgrendelen van de rotorbladen en het testen van alle motoren en sensoren.”

NASA zei woensdag dat de eerste vlucht van Ingenuity nu niet eerder dan 11 april zal plaatsvinden, waarbij gegevens de uitkomst bevestigen van de sprong die de volgende dag op aarde wordt verwacht.

Perseverance gaat naar een observatielocatie op minstens 200 meter afstand van de vluchtzone van Ingenuity, die op zichzelf ongeveer zo lang is als een voetbalveld. De vluchtzone omvat een vliegveld, een gebied van 60 bij 33 voet (33 bij 10 meter) waar de helikopter zal opstijgen en landen.

Ingenieurs gebruikten beelden van de camera's van Perseverance om de locatie voor het vliegveld te selecteren, een gebied zonder grote rotsblokken en steile hellingen.

De Ingenuity-helikopter is een technologiedemonstratie en de autonome testvluchten brengen risico's met zich mee. NASA wil ervoor zorgen dat de Perseverance-rover zich op veilige afstand van het helikoptervliegtuig bevindt wanneer deze opstijgt.

De tegengesteld draaiende rotorbladen van koolstofvezel van Ingenuity hebben een bereik van ongeveer 4 meter van punt tot punt, en de bladen draaien tot 1.2 tpm – meer dan 2,537 keer per seconde – terwijl de helikopter op de grond blijft, een laatste stap. testen voordat ingenieurs het vliegtuig laten vliegen.

Ingenieurs plannen maximaal vijf testvluchten, te beginnen met een klim naar een hoogte van ongeveer 10 meter, waar het vaartuig ongeveer 3 seconden blijft zweven voordat het een bocht maakt en terugkeert naar de plek waar het vertrok. Verdere testvluchten zullen een maximale hoogte van ongeveer 30 voet (16 meter) bereiken en een voorwaartse beweging introduceren om de helikopter door de vluchtzone en terug naar de startlocatie te brengen.

Met behulp van een draadloze zender en ontvanger zal de Perseverance-rover commando's en gegevens doorgeven tussen grondverkeersleiders op aarde en de Ingenuity-helikopter.

NASA heeft een maand gereserveerd voor de demonstratievluchten van de Ingenuity-helikopter, en die klok begon te lopen toen Perseverance het helikoptervliegtuig op het oppervlak van Mars losliet. De drone in de lucht zal proberen te vliegen in een atmosfeer die slechts 1% zo dik is als die van de aarde. Om dat te doen, zullen de rotoren van de helikopter vijf tot tien keer sneller draaien dan een typische helikopter die in de atmosfeer van de aarde vliegt.

Ingenuity beschikt niet over wetenschappelijke instrumenten. Het beschikt over zwart-wit- en kleurencamera's om te helpen bij autonome navigatie en om luchtbeelden te verzamelen van de landingsplaats van de Perseverance-rover in de Jezero-krater, die meer dan 3 miljard jaar geleden een meer met vloeibaar water herbergde.

De helikopter zal op elk van zijn vluchten zelfstandig opereren. De enkele reisduur voor radiosignalen tussen de aarde en Mars bedraagt ​​momenteel ruim 14 minuten.

Als het experiment werkt, kan Ingenuity de weg vrijmaken voor toekomstige luchtverkenners om rond andere planeten te vliegen. NASA ontwikkelt al een helikoptervliegtuig om rond Saturnusmaan Titan te vliegen, die een atmosfeer heeft die dichter is dan die van de aarde.

Na de 31 dagen durende helikoptertestcampagne zal de Perseverance-rover zijn primaire doel blijven nastreven: het identificeren, verzamelen en verzegelen van rotsmonsters voor terugkeer naar de aarde door een toekomstige missie.

E-mail de auteur.

Volg Stephen Clark op Twitter: @ StephenClark1.

Bron: https://spaceflightnow.com/2021/04/04/mars-rover-deploys-ingenuity-helicopter-for-historic-flight/