מעבדת הנעה סילונית של נאס"א הודיעה לאחרונה כי היא מפתחת מסוק מל"ט קטן כדי לחפש את הדרך לחובבי מאדים עתידיים. מדוע חובבי מאדים יזדקקו למדריך רובוטי כזה? התשובה היא שלנהיגה על מאדים זה ממש קשה.
כאן בכדור הארץ, ניתן להניע רובוטים הבוחרים חישוקים וולקניים, או עוזרים להצילים, באמצעות שלט רחוק, עם ג'ויסטיק. הסיבה לכך היא שאותות רדיו מגיעים לרובוט ממרכז הבקרה שלו כמעט מייד. נסיעה על הירח אינה קשה בהרבה. אותות רדיו הנוסעים במהירות האור אורכים כשעתיים וחצי שניות כדי לבצע את הלוך ושוב לירח ובחזרה. עיכוב זה אינו ארוך מספיק כדי להפריע ברצינות לנהיגה בשלט רחוק. בשנות השבעים של המאה העשרים הסיעו בקרי ברית המועצות את שודדי הירח של לונוחוד בדרך זו, ובחנו בהצלחה יותר מ- 40 ק"מ של שטח ירחי.
נהיגה על מאדים קשה הרבה יותר מכיוון שהיא כל כך רחוקה יותר. בהתאם למיקומו ביחס לכדור הארץ, האותות יכולים לארוך בין 8 ל 42 דקות לנסיעה הלוך ושוב. יש לשלוח הוראות שתוכנתו מראש לרובר, אותו לאחר מכן הוא מבצע בעצמו. כל נסיעה של מאדים דורשת שעות של תכנון מדוקדק. תמונות סטריאו שצולמו על ידי מצלמות הניווט של הרובר נבדקות בקפידה על ידי מהנדסים. תמונות מחלליות שחוגרות את מאדים מספקות לפעמים מידע נוסף.
ניתן לתכנת את המשוטט כדי פשוט לבצע רשימה של פקודות נהיגה שנשלחות מכדור הארץ, או שהוא יכול להשתמש בתמונות שצולמו על ידי מצלמות הניווט שלה ועובדו על ידי מחשבי הלוח שלה כדי למדוד מהירות ולאתר מכשולים או מפגעים בפני עצמו. זה יכול אפילו לתכנן את הדרך הבטוחה שלו למטרה מוגדרת. הכוננים המבוססים על הוראות מהקרקע הם המהירים ביותר.
הרוח וההזדמנות של חיפושי מאדים עשויים לנסוע עד 124 מטר בשעה בדרך זו. זה תואם את אורך מגרש הכדורגל האמריקאי. אבל מצב זה היה גם הכי פחות בטוח.
כאשר הרוכב מדריך את עצמו באופן פעיל עם המצלמות שלו, ההתקדמות בטוחה יותר, אך איטית בהרבה בגלל כל עיבוד התמונות הדרוש. זה עשוי להתקדם בעשרה מטרים לשעה, שזה בערך המרחק מקו השער לקו 10 החצר במגרש כדורגל אמריקאי. יש להשתמש בשיטה זו בכל פעם שלרובד אין מבט ברור על המסלול לפניו, מה שקורה לעיתים קרובות בגלל שטח מחוספס והררי.
מתחילת 2015, הסקרנות הרחוקה ביותר שנסעה ביום אחד היא 144 מטרים. הנסיעה היומית הארוכה ביותר של ההזדמנות הייתה 224 מטרים, מרחק של שני מגרשי כדורגל אמריקאים.
אם בקרי קרקע יוכלו לקבל תצוגה טובה יותר של הדרך העומדת לפני כן, הם היו יכולים להמציא הוראות המאפשרות לסובב העתיד לנסוע בבטחה הרבה יותר ביום.
כאן נכנס הרעיון של מסוק מזל"ט. המסוק יכול לעוף החוצה לפני המשוטט בכל יום. תמונות שנעשו מנקודת התצפית האווירית שלה יהיו לא יסולא בפז עבור מבקרי הקרקע לצורך זיהוי נקודות מעניינות מדעיות, ותכנון מסלולי נסיעה להגיע לשם.
הטסת מסוק על מאדים מציבה אתגרים מיוחדים. יתרון אחד הוא שכוח המשיכה של מאדים הוא חזק רק ב -38% כמו זה של כדור הארץ, כך שהמסוק לא יצטרך לייצר הרמה גדולה כמו אחת מאותה מסה על כדור הארץ. להבי מדחף של מסוק מייצרים הרמה על ידי דחיפת אוויר כלפי מטה. זה קשה יותר לעשות על מאדים מאשר על כדור הארץ, מכיוון שהאווירה של מאדים דקה פי מאה. כדי להעביר מספיק אוויר, להבי המדחף יצטרכו להסתובב מהר מאוד, או להיות גדולים מאוד.
על המסוק להיות מסוגל לטוס בכוחות עצמו, תוך שימוש בהוראות קודמות, לשמור על טיסה יציבה בתוואי שנקבע מראש. עליו לנחות ולהמריא שוב ושוב בשטח מאדים סלעי. לבסוף עליו להיות מסוגל לשרוד את התנאים הקשים של מאדים, שם הטמפרטורה צונחת ל 100 מעלות פרנהייט או נמוכה יותר מדי לילה.
מהנדסי JPL עיצבו מסוק עם מסה של 1 קילוגרם; חלק זעיר מהמסה של 900 ק"ג של רובר הסקרנות. להבי המדחף שלו משתרעים על 1.1 מטר מקצה להב לקצה להב, והם מסוגלים להסתובב במהירות 3400 סיבובים לדקה. הגוף בערך בגודל של קופסת רקמות.
המסוק מופעל באמצעות שמש, ודיסק של תאים סולאריים אוסף מספיק כוח מדי יום בכדי להניע טיסה של שתיים עד שלוש דקות ולחמם את הרכב בלילה. זה יכול לטוס כחצי קילומטר באותה תקופה, לאסוף תמונות להעברה לשליטה בקרקע תוך כדי. מהנדסים צופים כי הסיור שאוסף מסוק המזל"ט יהיה לא יסולא בפז בתכנון כונני הכביש. משולש את המרחק שניתן לנסוע תוך יום.
הפניות וקריאה נוספת:
תודה למארק מימון ממעבדת ההנעה סילון של נאס"א למידע על מרחקי הנהיגה היומיים של סקרנות והזדמנות.
ג'יי ג'יי. Biesiadecki, P. C. Leger ו- M.W. Maimone (2007), "פשרות בין נהיגה מכוונת ואוטונומית למפלי חיפושים במאדים", The Journal of Robotics Research, 26 (1), 91-104
ה. האוול, הזדמנות מאדים מסתובבת על 41 ק"מ לעבר "עמק המרתון", מגזין החלל, דצמבר 2014.
T. Rees, מסע מדהים, רובר הסקרנות של מאדים מגיע לבסיס הר שארפ. מגזין החלל, ספטמבר 2014.
המסוק יכול להיות 'צופה' עבור חובבי מאדים. הודעה לעיתונות של מעבדת ההנעה סילון של נאס"א. 22 בינואר 2015.
הנדסה מטורפת: מסוק מאדים. מעבדת הנעה סילונית של נאס"א.
סקרנות - מעבדת המדע של מאדים, נאס"א.
מאדים- תוכניות רובר עתידיות. נאס"א
