Американское национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства рассматривает возможность отправки на Марс дополнительного вертолета. Этот дрон будет значительно больше предыдущего, Ingenuity, и превосходить его по всем характеристикам, включая массу и число лопастей. Ключевой особенностью планируемой системы станет способность осуществлять посадку на поверхность Марса без поддержки других аппаратов. Ранее инженеры не предлагали подобных решений.
Практический опыт свидетельствует о том, что полет к Марсу проще осуществить, чем посадить на его поверхность аппарат. Судьба большинства марсианских станций вполне благополучна, но некоторым не везло — они разбивались, теряли связь с Землей.
Как правило, для транспортировки робота на поверхность Красной планеты инженеры применяют посадочный модуль, оснащенный либо реактивными двигателями, либо системой парашютов (часто это сочетание обоих). Благодаря последнему подходу в 2021 году ученые доставили марсоход Perseverance и беспилотный роботизированный вертолет Ingenuity.
Марсианский вертолет был разработан с ограниченным финансированием и преимущественно из деталей, не рассчитанных на эксплуатацию в условиях открытого космоса или на другой планете. Однако, несмотря на все трудности, Ingenuity превзошел ожидания научного сообщества. Вместо запланированных пяти полетов он совершил 72. Вместо нескольких минут он провёл в марсианской атмосфере более двух часов, преодолев за это время в общей сложности 17 километров.
В январе 2024 года завершилась эксплуатация марсианского дрона, когда NASA сообщило о завершении миссии. Причина: поломка одной из лопастей.
Вдохновившись триумфом Ingenuity, NASA изучает возможность разработки еще одного марсианского вертолета для продолжения исследований поверхности Красной планеты с воздуха. Об этом изданию NewScientist рассказал Теодор Тзанетос (Theodore Tzanetos) из Лаборатории реактивного движения NASA, расположенной в Пасадене (Калифорния), и отвечавший за проект Ingenuity.
Аппарат получил наименование Chopper. В отличие от Ingenuity, он будет способен совершать посадку на поверхность без посторонней помощи, непосредственно с орбиты. Планируется, что дрон оснастят реактивным ранцем, который активируется при входе беспилотника в марсианскую атмосферу, снижая скорость Chopper до уровня, необходимого для раскрутки роторов, начала управляемого полета и выбора подходящей площадки для посадки.
Предлагаемый метод обладает как достоинствами, так и недостатками: он увеличивает сложность конструкции дрона, однако исключает потребность в разработке сложной системы мягкой посадки. Благодаря этому NASA не потребуется тщательно выбирать место входа аппарата в марсианскую атмосферу, что позволит уменьшить массу ракеты-носителя и снизить расход топлива. Отсутствие необходимости в выполнении серии точных маневров перед приближением к Красной планете также позволит сэкономить топливо.
Перед началом реализации проекта Chopper, инженерам предстоит решить те же задачи, с которыми они столкнулись при разработке вертолета Ingenuity. В первую очередь, необходимо найти способ организации питания и управления дроном в условиях разреженной атмосферы, плотность которой составляет лишь 20 граммов на кубический метр – это в 61 раз меньше, чем плотность земной атмосферы (1,225 килограмма на кубический метр). Кроме того, потребуется получить одобрение NASA и финансирование для этого проекта.
«Первоначально даже идея создания Ingenuity вызывала сомнения у многих в руководстве NASA. Они утверждали, что законы физики не позволят поднять вертолет в марсианской атмосфере, однако нам потребовалось немало времени, чтобы доказать свою правоту. Время подтвердило, что мы были правы», — пояснил Тзанетос.
На данный момент Chopper представляет собой лишь идею. Тзанетос отметил, что его команда будет активно добиваться того, чтобы NASA учло возможность использования нового вертолета при разработке планов для будущих марсианских миссий. Инженер уверен в позитивном исходе.
По словам Тзанетоса, Chopper – это шестилопастный дрон весом 35 килограммов, что почти в 20 раз превышает массу Ingenuity. Данный аппарат сможет преодолевать расстояние до трех километров за марсианский день (марсианские солнечные сутки, или солы, длятся примерно на 40 минут дольше, чем земные), а также будет способен доставлять на борт от трех до пяти килограммов научного оборудования.