بالگردی برای مریخ

سازمان هوا و فضانوردی ایالات متحده، ناسا، اعلام کرده است در نظر دارد تا در سال 2020 بالگردی به نام بالگرد مریخ (The Mars Helicopter) را عازم سیاره سرخ کند. این بالگرد کوچک و خودکار به همراه مریخ‌نورد 2020 عازم مریخ خواهد شد.

این ماموریت در حال حاضر برای اعزام در ماه جولای سال 2020 آماده می‌شود.

هدف اصلی از اعزام این بالگرد به مریخ تایید امکان پذیر بودن ارسال و کارآمدی  ابزارهای پرنده درون جوی سنگین‌تر از هوا در جو مریخ است. رقیق بودن جو این سیاره عامل مهمی است که پرواز پرنده‌های سنگین‌تر یا چگال‌تر از هوای مریخ، مانند بالگرد یا هواپیما را با چالش مواجه می کند و به همین دلیل تا کنون عمده ایده‌های کاوش های هوابرد در مریخ بر ایده بالن‌های سبک تمرکز داشت.

این بالگرد کوچک که حاصل چهار سال طراحی مهندسان ناسا است، تنها یک کیلوگرم وزن دارد و اندازه آن در حد یک توپ تنیس است. این بالگرد از دو پره گردان به طول 1/1 متر استفاده می‌کند

این پره ها که انرژی مورد نیاز خود را از باتری‌های لیتیوم قابل شارژ با انرژی خورشیدی دریافت می‌کنند سرعت دورانی معادل سه هزار دور در دقیقه دارند که این بالگرد را قادر به پرواز در جو رقیق مریخ خواهد کرد.

روی زمین، بیشینه ارتفاعی که بالگردها به آن رسیده‌اند حدود 12 کیلومتری از سطح دریا است. هر چقدر از سطح زمین ارتفاع بیشتری بگیریم به دلیل رقیق شدن هوا، بالگردها نمی‌توانند نیروی بالابر لازم را تامین کنند.

در مقام مقایسه، غلظت جو مریخ در سطح این سیاره معادل غلظت جو زمین در ارتفاع 30 کیلومتری از سطح آبهای آزاد است.

به همین دلیل مهندسان برای اینکه بتوانند بالگردی برای جو مریخ طراحی کنند باید دو مولفه را تا حد امکان به مرزهای خود نزدیک می‌کردند.

از یک سو جرم این بالگرد باید تا نهایت ممکن کم و از سوی دیگر توان و نیروی موتور آن باید تا حد امکان بالا باشد.

حال به نظر می‌رسد مهندسان ناسا توانسته‌اند این چالش را تا حد قابل قبولی از سر راه بردارند. آن‌ها در خبری که این هفته منتشر کردند، اعلام کردند که توانسته اند این بالگرد را در محیط شبیثه سازی شده جو مریخ با موفقیت آزمایش کنند.

این بالگرد کوچک مطابق برنامه قرار است سفر خود به سیاره سرخ را در کنار محموله مریخ نورد 2020 به انجام برساند و اندکی بعد از آنکه این مریخ نورد با کمک مکانیزم جرثقال آسمانی (مشابه ساختار فرودی که برای فرود مریخ نورد کنجکاوی استفاده شده بود) بر سطح سیاره سرخ فرود آمد، پرواز خود بر فراز آسمان بیگانه مریخ را آغاز کند.

این نخستین هواگردی رباتیک زمینیان در آسمان سیاره ای دیگر خواهد بود.

این بالگرد به دلیل فاصله زمانی 3 تا 22 دقیقه ای که برای ارسال و دریافت فرمان از زمین تا مریخ وجود خواهد داشت به صورت خودکار عمل خواهد کرد و برای مقابله با سرمای کشنده مریخ به یک ساختار گرما زا نیز مجهز است.

این بالگرد مینیاتوری بودجه ای در حدود 23 میلیون دلار را به خود اختصاص داده است. مهندسان ناسا امیدوارند دوره ماموریت آن حداقل سی روز به طول بیانجامد و در این مدت بتوانند حداقل پنج پرواز کوتاه را در آسمان مریخ انجام دهند.

در نخستین پرواز برنامه ریزی شده برای این ماموریت قرار است این بالگرد تا ارتفاع  سه متری از سطح اوج بگیرد.

به دلیل اینکه این ماموریت تنها آزمون فناوری است هیچ ابزار علمی ویژه ای روی این بالگرد نصب نشده است. تنها دوربین مینیاتوری کوچکی بر عرشه این بالگرد قرار خواهد داشت تا بتواند برخی از تصاویر هوایی از سطح مریخ را تهیه کند.

اما با وجودی که این بالگرد برای اهداف علمی طراحی شده است در صورت موفقیت در پرواز آزمایشی خود می تواند به کمک موثری برای ماموریت مریخ نورد 2020 بدل شود.

اگر پرواز های این بالگرد بتواند ادامه پیدا کند این ابزار می تواند در پروازهای خود مسیر پیش روی مریخ نورد را بازبینی کرده و بر اساس اطلاعات و تصاویری که به زمین می فرستد، مهندسان با تشخیص موانع و خطرهای پیش روی مریخ نورد مسیرهای امن تری را برای آن انتخاب کنند.

به عبارت دیگر در صورت موفقیت این بالگرد می تواند در نقش رهیابی برای این مریخ نورد نقش بازی کند.

مریخ نورد 2020 که همانند نمونه پیشین خود، مریخ نورد کنجکاوی نیروی خود را از به کمک یک راکتور کوچک پلوتونیومی تامین می کند، قرار است در ماه جولای سال 2020 سفر خود رابرفراز یک پرتابگر اطلس 5 به سوی مریخ آغاز کند.

درحالیکه پنجره پرواز به سوی مریخ برای سال جاری تنها شاهد یک پرتاب به سوی مریخ بود و طی آن ماموریت اینسایت (Insight به معنی بینش و نگاهی به درون) و یک مکعبواره به نام مکعب مریخی شماره یک (Mars Cube One) بود پنجره پرواز سال 2020 بسیار پرترافیک خواهد بود.

در این سال نه تنها مریخ نورد 2020 راهی مریخ می شود که ماموریت اروپایی مریخ نورد اگزومارس، ماموریت مریخ امارات متحده عربی، نخستین ماموریت فضایی چین به مقصد مریخ و ریز ماهواره ژاپنی مریخ قرار است عازم مریخ شوند.

این پنجره پرواز – به شرطی که همه ماموریت ها بتوانند خود را تا آن زمان آماده کنند – یادآور پنجره پروازی نخستین سال های قرن بیستم است که کاروانی از ربات‌های زمینی (از جمله دوقلوهای مریخ نورد) عازم مریخ بودند.

 

موفقیت این ماموریت می‌تواند چشم انداز آینده ماموریت ها مشابه را تغییر دهد و این بالگردها را به جز ثابتی از ماموریت های آینده مریخ بدل کند.

اگر این ماموریت موفق شود یکی از اهداف بعدی که جامعه علمی مشتاق اعزام بالگردی (این بار با نیروی اتمی) برای کاوش خواهد بود، تایتان، قمر شگفت‌انگیز زحل است که از جوی غلیظ برخوردار است و اطلاعاتی که یک بالگرد اتمی می‌تواند از آن به زمین ارسال کند ارزشی بی‌نظیر خواهد داشت.

 

—

پوریا ناظمی 

No tags for this post.