عندما يتم إطلاق المسبار المريخي الجديد التابع لوكالة ناسا في غضون ما يزيد قليلاً عن شهر ، سيكون على متنه مركبة روبوتية صغيرة. براعة هي طائرة هليكوبتر صغيرة ، مع جسم الطائرة يقارب حجم الكرة اللينة ودوران ممتدان يبلغ عرضهما حوالي 4 أقدام. تم تثبيته في الجزء السفلي من هيكل العربة الجوالة في أبريل ، وأصدرت وكالة ناسا مؤخرًا تفاصيل حول عملية إطلاقها الصعبة تقنيًا.
قبل أن يبدأ فريق مهندسي وكالة ناسا ولوكهيد مارتن في تصميم آلية الإطلاق ، كان عليهم تحديد مهمة Ingenuity في الواقع. في نهاية المطاف ، ستكون المروحية بمثابة أول رحلة تجريبية تجريبية تعمل بالطاقة على أي جسم خارج كوكب الأرض. تأمل ناسا أن تكون الأولى من بين العديد ، مما يؤدي إلى طائرات هليكوبتر مستقبلية على سطح المريخ والتي يمكن أن تسمح لعلماء البعثة بالتحديق في الأماكن التي كان يتعذر الوصول إليها سابقًا ، مثل الحفر والمنحدرات ، من الجو. إذا نجح الإبداع ، فقد يمهد الطريق للعديد من المهمات العلمية والاستكشافية الجوية المستقبلية.
صورة تصف الأنظمة الفرعية المختلفة لمركب الذكاء. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
لكي تكون ناجحًا ، يجب أن يكون الإبداع قادرًا على الطيران. سيكون من الصعب القيام بذلك من أسفل العربة الجوالة التي لا تبعد سوى 25 بوصة عن الأرض. لذلك ، طور فريق من المهندسين من JPL و Lockheed Martin Space نظامًا لفصل الإبداع عن المثابرة المعروف باسم نظام توصيل مروحيات المريخ.
سيتم تخزين المروحية نفسها بشكل أفقي في الهيكل السفلي للمثابرة. بعد ما يقرب من 60 يومًا بعد هبوطها على سطح المريخ في فبراير 2021 ، ستبحث المركبة الجوالة عن رقعة مسطحة من الأرض تبلغ مساحتها 10 أمتار × 10 أمتار ولا تحتوي على أي عوائق حول حوافها من شأنها أن تمنع رؤية المسبار للمروحية. تقلع. بعد ذلك ، سيسقط درع الحطام الذي كان يحمي الإبداع على سطح المريخ. التالي هو انتظار ستة أيام لتأكيد الفصل الفعال للدرع وتشغيل نظام الهليكوبتر الاسمي.
فيديو يصف الجهود الأولى لتطوير مفهوم مروحية المريخ التي أصبحت في النهاية إبداعًا. الائتمان: معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
بمجرد تلقي إشارة البدء ، سينطلق نظام توصيل مروحية المريخ حيز التنفيذ - حرفياً. تتمثل الخطوة الأولى في العملية متعددة المراحل في فتح الآلية التي أبقت الهليكوبتر في مكانها خلال دخول ونزولها وهبوطها للمهمة. بمجرد فك القفل ، يكون صغيرًا مادة متفجرة الشحنة تقطع الكابل الذي يعيق ذراعًا محملًا بنابض. يبدأ هذا الذراع بعد ذلك في إنزال المروحية إلى وضع عمودي بمساعدة محرك كهربائي صغير. بعد أن تكون المروحية عمودية تمامًا ، ستطلق عبوة ناسفة صغيرة أخرى قدميها اللتين تم تعبئتهما بعيدًا للتخزين في الرحلة بين الكواكب.
بالنسبة لمصممي النظام ، فإن أصعب جزء في نظام الإصدار بأكمله هو الخطوة الأخيرة - قطرة تبلغ 5 بوصات. 25 بوصة من الخلوص الذي توفره المثابرة يتم تناوله بالكامل تقريبًا من خلال ارتفاع 19 من Ingenuity. هذا يعني أن الخطوة الأخيرة بعد أن تكون في الوضع الرأسي ستشمل إسقاط الإبداع بمقدار 5 بوصات على سطح المريخ.
فيديو لنظام تسليم مروحية المريخ أثناء العمل. الائتمان: NASA / JPL-Caltech و Lockheed Martin Space
ليس من الواضح ما هي خطة ناسا بالضبط في حال انقلبت الإبداع ، ولكن من المؤكد أن يكون لديك واحدة. من المحتمل أن يستخدموا الذراع الآلية أو حتى إحدى عجلات الدوار لإعادة المروحية إلى وضع الوقوف. نأمل أن تتمكن المثابرة ببساطة من الابتعاد عن المروحية العمودية واتخاذ موقع مراقبة على بعد بضع مئات من الأمتار من موقع إطلاق Ingenuity. يعد البقاء ضمن نطاق الاتصال مفتاحًا لعملية ناجحة ، حيث سيستخدم الإبداع في تواصل المثابرة برنامج لنقل البيانات الخاصة برحلتها إلى ناسا. في سابقة أخرى على كوكب خارج كوكب الأرض ، ستستخدم الإبداع بروتوكول اتصالات إنترنت الأشياء المشترك زيجبي لأنها طريقة لنقل البيانات.
يمكن رؤية الإبداع في الجزء الأوسط السفلي من هذه الصورة للجانب السفلي لعربة المثابرة الجوالة. الائتمان: NASA / JPL-Caltech
بافتراض أن كل شيء سار على ما يرام ، سيتم إطلاق Ingenuity في أول رحلة تجريبية تعمل بالطاقة على الإطلاق على كوكب آخر. على مدار مهمتها ، من المتوقع أن تطير شركة Ingenuity ما يصل إلى 5 مرات ، لتصل إلى ارتفاعات تتراوح بين 3 و 10 أمتار ، ومن المحتمل أن تغطي 300 متر من التضاريس في رحلة واحدة. سيكون القياس عن بُعد والبيانات الأخرى التي سترسلها إلى وكالة ناسا لا تقدر بثمن لتقييم جدوى رحلة تعمل بالطاقة على المريخ ، ويمكن أن تفيد في مهمات مستقلة في المستقبل بالإضافة إلى الرحلات التي يتحكم فيها مستكشفو المريخ في المستقبل بشكل مباشر.
تأتي هذه البيانات في نهاية طريق طويل من التطور. كانت المروحية التي أصبحت مبدعة هي الأولى مقترح مرة أخرى في عام 2014 ، تم قبولها أخيرًا للطيران في مهمة مارس 2020 في عام 2018 ، بميزانية قدرها 23 مليون دولار. في حين أن هذا التمويل منح شركة Ingenuity ميزة كونها أول آلة طيران تهبط على الكوكب الأحمر ، فقد كان هناك العديد من اختبارات الطيران الأخرى المقترحة على المريخ ، مثل آريس و السماء بحار . في أقل من عقد من الزمان ، ستنضم أيضًا إلى سماء غريبة اليعسوب ، مهمة مروحية مخطط لها إلى تيتان في عام 2026.
لن يضطر الإبداع إلى الانتظار طوال اليوم تقريبًا في الشمس - فهو مدمج بالفعل في هيكل المثابرة ، وهو جاهز لتاريخ إطلاقه في الأشهر المقبلة والوصول إلى المريخ في 18 فبراير من عام 2021. في غضون بضعة أشهر من اللمس في الأسفل ، سيحصل نظام تسليم مروحيات المريخ أخيرًا على فرصة لعرض كل الهندسة التي دخلت فيه. وحتى مع رحلة تجريبية واحدة ناجحة ، ستحدد Ingenuity نفسها اسمها في سجلات رحلات الفضاء البشرية.
اقرأ أكثر:
مقالة ميزة ناسا: كيف ستصل مروحية المريخ التابعة لوكالة ناسا إلى سطح الكوكب الأحمر
ناسا: معيد تكنولوجيا مروحية المريخ
ناسا: الصفحة الرئيسية لطائرة المريخ