Малкият роботизиран хеликоптер Ingenuity влезе в историята на изследванията на Космоса, когато се отдели от повърхността на Марс и се задържа във въздуха на червената планета. Това е първата земна машина, която лети на друга планета. Този успех продължава поредицата рекорди на НАСА по постижения на Марс.
Както и първият самолетен полет на Уилбър и Орвил Райт през 1903, и този полет не продължи дълго, нито стигна надалеч, но показа какво може да се постигне. Летенето в рядката атмосфера на Марс е технически трудно занятие, клонящо към невъзможно, защото почти няма въздух, който да изтласква машината нагоре. Инженерите на НАСА са използвали свръх леки материали, бързо въртящи се перки и високотехнологични компютърни процесори, за да изтласкат Ingenuity от повърхността и да го задържат над нея, без той да се отклони или катастрофира.
И също както самолетът на братята Райт води до преобръщане на начините на придвижване на хора и стоки на Земята, Ingenuity предлага нов вид транспорт на Марс, който НАСА може да използва за изучаването на мистериите на слънчевата система. Бъдещи роботи-изследователи, базирани на тази технология, могат да бъдат създадени в най-различни нови, неконвенционални форми.
„Направеното от екипа зад Ingenuity ни дава трето измерение“, казва Майкъл Уоткинс, директор на Лабораторията за реактивно задвижване на НАСА, където е построен хеликоптерът. „Те завинаги ни освобождават от нуждата да сме приковани на повърхността на планетите, що се отнася до космическите изследвания.“
Ingenuity е и нещо различно за НАСА – проект с висок риск и висока награда, който е със сравнително ниска цена и евентуален провал би била приемлива развръзка. Този подход е по-близък до този на новото поколение космически компании като SpaceX, отколкото до традиционните големи програми за развитие, които обмислят всички непредвидени обстоятелства, за да построят машини, работещи от първия път. В този смисъл, Ingenuity е малък експеримент в допълнение на Марсианския роувър Perseverance на НАСА, но има потенциал за голям пробив и бъдещо приложение.
Може би един по-напреднал хеликоптер би могъл да служи като разузнавач за бъдещ роувър, идентифициращ интересни локации за по-обстоен преглед, както и безопасни маршрути, по които роувърът може да стигне до тях. Група хеликоптери пък биха могли да изучават каменните слоеве по ръбовете на скали, които са прекалено далеч или недостижими за сегашните апарати.
Засега няма планове да се изпрати втори хеликоптер на Марс. Но Боб Баларам, главният инженер на Ingenuity, казва, че той и колегите му са започнали да скицират дизайни за по-големи Марсиански хеликоптери с около 10 пъти по-висока маса от сегашния, които имат капацитета да пренасят около 4,5 кг научна екипировка. „Мисля, че това ще е оптимален дизайн на следващата генерация хеликоптери“, коментира д-р Баларам.
На 18 април учените от Лабораторията за реактивно задвижване на НАСА изпращат тестовите команди до Perseverance, който кацна на Марс през февруари. Perseverance от своя страна препрати тези команди до Ingenuity, разположен на около 60 м от него, на гладък терен, избран да служи за площадка за серията от пет тестови полета. В 10:34 сутринта българско време, което е средата на марсианския ден, хеликоптерът завъртя роторите си, изпълнявайки командите и се издигна над кратера Джезеро в Марсианско небе.
На повърхността на Марс плътността на атмосферата е едва 1/100 от плътността на Земната, което е сравнително малка плътност за издигане на хеликоптер. Затова, за да се генерира достатъчно височина за двукилограмовия Ingenuity, двата му ротора, всеки от които е с ширина около 122 см, трябва да се завъртят в противоположни посоки с повече от 2500 завъртания в минута.
Хеликоптерът се задържа за около 30 секунди на височина от около 3 метра, след което отново се приземи на повърхността.
До този момент никой на Земята, включително хората на НАСА, не е знаел какво се случва. Двата космически апарата не са били в комуникация със Земята по време на теста и Ingenuity е трябвало да извърши всичките си операции самостоятелно. Едва 3 часа по-късно един от другите апарати на НАСА – Reconnaissance, който обикаля в орбитата на Марс, е минал над тях и Perseverance е успял да изпрати данните от тестовете обратно до Земята. Минути по-късно, инженерите анализирали резултатите, които показали успеха на полета.
Харвард Грип, инженерът, който работи като главен пилот на Ingenuity, оповести данните, които показват, че хеликоптерът е осъществил „първият полет на задвижвана летателна машина на друга планета“.
Официални представители на НАСА съобщиха, че са кръстили площадката откъдето Ingenuity се е издигнал и кацнал – Теренът Братя Райт. Малка част от оригиналния самолет на братята Райт бе закрепен за Ingenuity и изпратен на Марс заедно с него.
В допълнение към успешния първи полет могат да се направят още до четири тестови полета. Проведеният вече е имал за цел да тества основните възможности на хеликоптера. Вторият, който може да се проведе най-скоро в четвъртък, трябва да издигне хеликоптера на височина от около 5 метра и да се придвижи хоризонтално около 15 метра, преди да се върне до мястото на излитане. Третият полет може да тества летене на около 50 метра и връщане. Грип коментира, че екипът няма планове за последните два полета. „Мислим да пробваме да го издигнем по-високо, да отиде по-далеч и да се движи по-бързо – да тестваме докрай уменията на хеликоптера“.
НАСА планира да приключи с тестовете до 30 марсиански дни, откакто Ingenuity бе отделен от Perseverance на 3 април, за да може роувърът да започне основната част на мисията си, която струва 2,7 милиарда долара. Ingenuity е интересен допълнителен проект на стойност 85 милиона долара, който не е в центъра на планираното за Perseverance.
По-ниските изисквания на технологичната демонстрация позволили на инженерите да използват почти без промени процесор на Qualcomm, който е разработен за мобилни телефони с повече компютърна мощ от всички предишни планетарни апарати взети заедно. Процесорът не е адаптиран за суровите условия на космоса и е по-податлив на прекъсвания от радиация, но хеликоптера има нужда от високата му скорост, за да се задържи стабилен по време на полета.
Джон Гротзингер, професор по геология в Калифорнийския институт по технологии и бивш участник в проекта на Curiosity, по-ранен роувър който пристигна на Марс през 2012, заяви, че е фен на Ingenuity. „Това е много добър начин да се изследва планетата, защото може да се обхване много голяма площ“, казва той. Един хеликоптер, особено такъв, който може да лети в тънката атмосфера на Марс, може да носи много ограничен брой сензори и няма да може да види нещата толкова детайлно колкото един роувър, който може да движи роботизирана ръка и да допира инструменти плътно до камъните. „Но хеликоптерът ще ни даде достъп до различен начин за изучаване на Марс“, казва д-р Гротзингер.
Когато демонстрациите приключат, Perseverance ще изостави хеликоптера и ще се отправи към делтата на река, намираща се на ръба на кратера Джезеро, където са запазени седименти и евентуални химични следи от античен живот. Учени и инженери приготвят инструментите на Perseverance за събиране на данни. Това включва лазер, който е започнал да анализира химическия състав на близки скали и експеримент, който има за цел да разпадне въглероден диоксид за получаване на кислород. Такава технология би била ключова за осигуряване на кислород за астронавтите, когато те стъпят на Марс.
Освен Perseverance, двама други посетители пристигнаха на червената планета тази година. Китайската сонда Tianwen-1 влезе в орбита през февруари. Най-рано през май тя ще спусне система за кацане и роувър, които ще се опитат да достигнат повърхността на Марс. Ако успеят, това ще е първото успешно кацане на Китай на друга планета, освен техните три успешни кацания на Луната. Сондата Hope на Обединените Арабски Емирства също пристигна на Марс преди два месеца. Тя е вече в орбита, където ще започне да изучава подробно атмосферата и климата на планетата.
