Kosmosas

Kaip NASA sukūrė pirmąjį Marso sraigtasparnį ir kodėl tai svarbu?

2021 gegužės 11

2020 m. liepos 30 d. į kosmosą paleista NASA raketa. Jos galutinė stotelė – Marsas. Kartu su savimi ji pakėlė du labai svarbius keleivius. Pirmasis – robotas Perseverance. Jam skirta užduotis nusileisti ant Raudonosios planetos paviršiaus, važinėtis po jį ir savo moderniais instrumentais, 19 kamerų ir dviem mikrofonais surinkti kuo daugiau informacijos apie čia vyraujančias sąlygas. Savo dizainu robotas primena tikra garsenybe tapusį Curiosity. Tik jis dar protingesnis ir tobulesnis. Tačiau nieko panašaus į Perseverance jokia raketa dar nebuvo nešusi. Ingenuity pavadintas zondas – tai pirmasis Marso sraigtasparnis, gavęs užduotį tyrinėti jo atmosferą. Kaip NASAI pavyko sukurti tokį technikos stebuklą? Galų gale, kaip su juo palaikomas ryšys, ir kodėl tai svarbu telekomunikacijų ateičiai?

NASA ir Marso tyrinėjimai

Marsas žmoniją masina jau daugybę amžių. Nesunku suprasti, kodėl. Šiaip ar taip, tai panašiausia į Žemę mums žinoma planeta (Venera artimesnė dydžiu, bet joje vyraujančios pragariškos sąlygos neskamba įkvepiančiai). Marsas turi savo ploną atmosferą, klimato juostas ir netgi vandens atsargas. Mokslininkai spekuliuoja ir apie gyvybės ženklus. Panašu, kad planeta kažkada buvo gerokai šlapesnė nei dabar, tad labai tikėtina, jog tuose vandenyse gyveno ir mikroorganizmai. Galbūt dalis jų sugebėjo išlikti iki šiol? Kitaip tariant, iki žmonija sugebės nusigauti iki kurios nors egzoplanetos, Marsas bus minimas kaip kolonizacijai tinkamiausia vieta. Nieko nuostabaus, kad NASA ir kitos kosmoso tyrimų agentūros jam skiria labai daug dėmesio. Kada nors kitame dešimtmetyje ten netgi ketinama nusiųsti ir pirmuosius žmones. O iki tol stengiamasi surinkti kuo įmanoma daugiau informacijos apie šios planetos geologiją, klimatą bei potencialą priimti žmones.

Kaip NASA sukūrė sraigtasparnį Ingenuity

NASA žaidžia ilgalaikį žaidimą. Ir misijos čia planuojamos penkmečiais ar netgi dešimtmečiais. Ingenuity kūrimas taip pat buvo labai ilgas ir kruopštus procesas. Darbas prie jo prasidėjo dar 2014 m. Inžinieriams buvo patikėta užduotis sukurti lengvą skraidymo aparatą, kuris tuo pačiu metu generuotų pakankamai galios pakilti į Marso atmosferą bei būtų atsparus ir sugebėtų išgyventi nesvetingoje Marso aplinkoje. Taip vienas po kito buvo kuriami prototipai, naują versiją stengiantis padaryti tobulesnę už senąją, kol galiausiai 2019 m. projektas buvo baigtas ir paruoštas skrydžiui. Aparatas tesveria vos 1,8 kg. Bent jau būdamas Žemėje. Kadangi Marso gravitacija gerokai mažesnė, Raudonojoje planetoje šis skaičius sumažėja iki 680 g. Ingenuity taip pat turi 1,2 m skersmens propelerius, kurie gali jį pakelti į trijų metrų aukštį ir nuskraidinti 300 m. Sraigtasparnį maitina saulės baterijos, o valdomas jis radijo bangomis, kurias gaudo ypač galingos antenos. 

Ką Ingenuity veikia Marse?

Po daugiau nei pusmetį trukusios kelionės Perseverance ir Ingenuity Marse nusileido dar vasario 18 d. Ingenuity nutupdytas tam iš anksto parinktame Jezero krateryje. Visos misijos pagrindinė užduotis – ieškoti nežemiškos gyvybės požymių. Perseverance tai darys rinkdamas įvairius dirvožemio bei uolienų pavyzdžius, kuriuos, beje, kada nors ketinama parsigabenti atgal į Žemę. Tiesa, šį darbą robotas pradės kiek vėliau. Dabar pagrindinis jo darbas – prižiūrėti Ingenuity. Perseverance atidžiai stebės kiekvieną jo skrydį, taip pat veiks kaip tarpininkas tarp sraigtasparnio ir Žemėje esančios inžinierių komandos. Skraidinti Ingenuity yra sudėtingesnis uždavinys, negu atrodo. Marso atmosfera net 99 proc. retesnė nei Žemės, todėl mums įprasti aeronautikos dėsniai čia veikia kiek kitaip. Sraigtasparnis turi būti ypač lengvas, jo sraigtai didesni ir greitesni, nei būtų Žemėje. Galų gale, ir aplinkos sąlygos nepadeda jam sklandžiai veikti. Temperatūra Jezero krateryje nukrenta iki –90 laipsnių šalčio. Na, ir paskutinis faktorius – laikas. Radijo signalas nuo vienos planetos iki kitos keliauja net 20 minučių.

Kodėl Ingenuity skrydis toks svarbus?

Ingenuity savo vardą, kurį galima versti kaip „inovatyvumas“ ar „išmonė“, puikiai pateisina. Pati pagrindinė šio aparato užduotis ir yra pademonstruoti, kad skrydžiai Marse yra įmanomi ir padėti pagrindą būsimoms misijoms, kuriose dalyvautų tiek robotai, tiek žmonės. Juk skraidantys aparatai mokslininkams gali suteikti visiškai kitokią perspektyvą nei jau geriau pažįstami riedantys zondai. O dirbdami išvien jie padėtų pasiekti net ir tas Marso vietas, kurios vis dar atrodo neprieinamos. Siekiant tokio sudėtingo tikslo, kaip surasti planetoje vandens ar gyvybės pėdsakų, tai turėtų būti milžiniška paspirtis. Inžinierių komanda planuoja Ingenuity į viršų iš viso pakelti 4-5 kartus. Kiekvienas skrydis bus vis sudėtingesnis ir ambicingesnis. Sraigtasparnis kils vis aukščiau, skris greičiau ir keliaus toliau. Jeigu viskas bus gerai, Ingenuity surinkta informacija bus panaudota planuojant tolesnius jo brolio Perseverance maršrutus. 

Kokia nauda iš Ingenuity?

Ingenuity – tikrų tikriausias pionierius. Nors iš pirmo žvilgsnio pirmasis Marso sraigtasparnis atrodo kaip tiesiog labai įdomus eksperimentas, šis technologinis stebuklas padarys įtakos tiek kosminiams tyrinėjimams, tiek mūsų kasdieniam gyvenimui. Visų pirma, dabar mes žinome, kad Marso tyrinėjimas iš oro yra visiškai įmanomas. Galime net neabejoti, kad NASA pasiųs ten dar ne vieną panašų, bet dar tobulesnį aparatą, priartinsiantį ateitį, kurioje kelionės į Raudonąją planetą yra kasdienybė. Ne paslaptis ir tai, kad kosmoso tyrinėjimuose pirmą kartą panaudotos technologijos galiausiai atranda kelią ir į kasdien mūsų naudojamus prietaisus. Saulės baterijos, širdies stimuliatoriai, vandens valymo mechanizmai – tai tik keli pavyzdžiai. Lengvos bet patvarios Ingenuity medžiagos galiausiai bus pritaikytos ir Žemėje. Tas pats nutiks ir su preciziškai tiksliomis duomenų apdorojimo technologijomis – prisiminkime, kad Ingenuity valdo ir žmonės, ir Perseverance. Toks mašinų ir žmonių bendradarbiavimas – tai netolima ateitis, apie kurią jau seniai kalbame.