Мини-вертолёт Mars Helicopter Scout на солнечных батареях сможет летать в разреженной атмосфере Марса до трёх минут в день на расстояние до 600 метров
После длительных обсуждения администрация НАСА приняла решение включить 1,8-килограммовый дрон-вертолёт на солнечных батареях Mars Helicopter Scout (MHS) в состав миссии «Марс-2020».
Комплектация спускаемой ступени «Марс-2020» уже полностью известна. Все научные инструменты определены. Неизвестным оставалось только одно — оставить ли в комплекте станции маленький беспилотный вертолёт MHS. Вроде бы и вес его невелик. С другой стороны, от дрона не такая уж большая польза: он способен летать не дольше трёх минут в день на расстояние до 600 метров.
Но «скауту» повезло. Его всё-таки возьмут на Марс.
«Захватывает сама идея вертолёта, летящего в небе другой планеты, — сказал администратор НАСА Джим Бриденстайн (Jim Bridenstine). — У Mars Helicopter большие перспективы для научных и разведывательных миссий».
Судя по всему, отправка вертолёта на Марс имеет не только научную и исследовательскую цель, но несёт задачу популяризации науки: «США становятся первой страной в истории, которая отправляет в другой мир летательный аппарат тяжелее воздуха, — сказал конкрессмен Джон Калберсон (John Culberson). — Это захватывающее и дальновидное достижение вдохновит молодых людей по всей стране стать учёными и инженерами, проложив путь к ещё большим открытиям в будущем».
Вертолёт разрабатывался с августа 2013 года в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL). После четырёх лет проектирования, тестирования и дизайна создан БПЛА весом 1,8 килограмма, его фюзеляж размером примерно с грейпфрут.
Двойные лопасти вращаются в противоположные стороны на скорости 3000 оборотов в минуту — это примерно в 10 раз быстрее, чем у вертолётов на Земле.
Технологическая демонстрация вертолёта Mars Helicopter Scout
Сейчас NASA осуществляет этап ATLO, то есть операции по сборке, тестированию и запуску в рамках миссии «Марс-2020». В марте продолжалось электрическое подключение лётного оборудования к спускаемой ступени аппарата, которая посадит марсоход на марсианскую поверхность ориентировочно в феврале 2021 года.
Вертолёт Mars Helicopter Scout оснащён солнечными элементами для зарядки литий-ионных батарей и системой обогрева для холодных марсианских ночей.
«Рекорд высоты полёта вертолётов на Земле составляет около 40 тысяч футов (12 200 метра). Плотность марсианской атмосферы составляет 1% от земной, поэтому на поверхности Марса плотность атмосферы эквивалентна 30,5 км над Землей, — говорит Мими Аунг (Mimi Aung), руководитель проекта Mars Helicopter в JPL. — Чтобы заставить его летать при такой низкой плотности атмосферы, пришлось тщательно всё изучить, максимально облегчить вес и до предела увеличить мощность».
Как только марсоход окажется на поверхности планеты, будет найдено подходящее место, чтобы опустить вертолёт на грунт. Затем ровер отъедет на безопасное расстояние, откуда будет передавать команды. Когда батареи «скаута» зарядятся и завершатся тесты, операторы с Земли дадут команду на первый в истории автономный полёт дрона на другой планете.
Полная 30-дневная лётно-испытательная кампания включает в себя до пяти полётов с постепенным увеличением расстояния до нескольких сотен метров и длительностью до 90 секунд. Во время первого испытательного полёта запланирован вертикальный подъем на три метра, зависание на 30 секунд и посадка.
Специалисты считают, что у таких дронов отличные перспективы для разведывательных миссий: «Способность ясно видеть, что находится за следующим холмом, имеет решающее значение для будущих исследователей», — сказал Томас Цурбюхен (Thomas Zurbuchen), соадминистратор Управления научной миссии НАСА. — У нас уже есть прекрасные виды на Марс как с поверхности, так и с орбиты. С дополнительным измерением вида с высоты птичьего полета от марсокоптера можно только представить, какие миссии становятся возможными».
Миссия «Марс-2020» планируется к запуску в июле 2020 года на борту ракеты Atlas V. Марсоход проведет геологическую оценку места посадки на Марсе, определит пригодность окружающей среды для обитания человека, проведёт поиск следов древнемарсианской жизни, оценит природные ресурсы и опасности для будущих исследователей. Кроме того, с помощью установленных на борту научных инструментов учёные планируют идентифицировать подходящие образцы камней и почвы. Марсоход соберёт их, запечатает в герметичные контейнеры и оставит на поверхности Марса. В рамках будущих миссий эти контейнеры найдут, а потом доставят на Землю для более тщательного анализа.
