およそ 2 億 7400 万 km 離れた場所で、ヒッチハイカーが地球外の歴史を作ろうとしています。 NASA の Ingenuity Mars Helicopter は火星で飛行する予定です。空飛ぶ乗り物が別の惑星の空を飛ぶのは初めてです。
創意工夫は、2 月に着陸に成功したパーセビアランス ローバーで火星に便乗しました。ローバーから展開した後、長くて軽量な翼を伸ばして周囲を見渡すのを待っています。
それが成功すれば、Ingenuity はその名に恥じない存在となるでしょう。これは野心的で実験的な技術であり、Jezero Crater のさび色の塵から立ち上がるためには、気が遠くなるような一連の障害をクリアしなければなりません。観察者がそれを 1903 年のライト兄弟の初飛行と比較するのも不思議ではありません。
インペリアル カレッジ ロンドンの地質学者で、パーセビアランス ミッションの戦略プランナーであるサンジーブ グプタ教授は、「これは、地球外の別の惑星での最初の動力飛行です」と述べています。
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火星の低重力と低気圧で飛行できる宇宙船を設計するだけでなく、ここ地球にあるようなナビゲーション補助装置がなくても、Ingenuity は家から非常に遠いという事実もあります.
「明らかに火星からの時間遅延があるため、完全に自律的に行われています」とグプタは言います。 「ローバーの運用では、次の日の活動を計画します。コントローラは実際にそれらを制御するのではなく、すでにインジェニュイティにあるコードに基づいてコンピュータ コマンドを記述します。そして、それはスマートフォンのように機能します。物事を実現するためにパラメーターをアップリンクします。」
Gupta は地質学者として、Ingenuity を使って科学を実行したいと考えていますが、それは主に技術のデモンストレーターです。ドローンは、捜索救助から配送システムに至るまで、ここ地球上の産業を変えたのとほぼ同じ方法で、宇宙探査に革命を起こす可能性があります。
「私はいつもドローンを使っています」とグプタは言います。 「地球上で実際に起こったのは、地球が十分に軽く、十分に小さくなった過去数年間だけです。地質学者として、あなたは岩層を見たり、風景を研究したりしていますが、私たちは地面に立ち往生しています.ドローンは、画像を撮影したり、大規模に物事を調査したり、前方を偵察したり、地上では到達できない場所の画像を取得したりできます。」
ロボット ローバーのすべての動きが危険な別の惑星では、その影響はさらに大きくなる可能性があります。 「ローバーでは、行ける場所が非常に限られています。途中に小さな丘があれば、向こうが見えません。ドローンを使えば、丘の上を見渡せ、他の地形に覆われている地形を偵察することができます。これらの制限の一部を取り除き、探査をより効率的にすることは、画期的なことです。」
NASA はすでに、はるかに大きなドローンを開発中です。ドラゴンフライ宇宙船は、2027 年に土星の最大の月であるタイタンへのコースを計画しています。2036 年までそこに到達することはありませんが、到達すると、ロータークラフトはスポットからスポットへと飛行し、地球外生物の兆候を探します。太陽系でそれをサポートするのに最適な場所.
「私たちが他の惑星で行う最初の科学は常に地質学であり、岩層を調べ、生命の証拠を探します。したがって、この技術が機能することを保証することは大きな後押しになります」と Gupta 氏は言います。
トンボは、シャングリラとして知られるタイタンの赤道地域に向かっています。そこで、宇宙生物学者が微生物生命が地球上で最初に発達した原始スープに似ていると信じている地上条件を調査する前に、神秘的な砂丘に着陸します。 8 枚のローター ブレードを装備し、これまでのすべての火星探査機が管理した距離のほぼ 2 倍の距離をカバーする数十の場所に飛行します。
Ingenuity と同様に、目的地の条件に合わせてカスタマイズされます。火星よりも優れた飛行条件を提供できるのはタイタンだけです。重力が低く、風が少なく、大気が密集しているため、基本的なローター推進を使用してインジェニュイティよりも重いクラフターを飛ばす方がはるかに効率的です。
他の多くの飛行ドローンがこれに続くと予想されますが、最初に Ingenuity は、4 月 11 日に予定されている最初のテスト飛行で飛行できることを証明する必要があります。 「これは小さなヘリコプターです」とグプタは言います。 「ほんの数メートル、数秒間飛ぶだけですが、その影響は甚大です。」
1 回の小さな飛行、1 回の大きな飛躍。
Perseverance チームとの 5 分間
NASA の火星ヘリコプタ オペレーション リーダーであるティム キャナムが、彼のチームがどのようにして火星にヘリコプターを送り込んだか、そしてそれが太陽系における私たちの未来にとって何を意味するかを語ります。Ingenuity を安全にそこに運び、ローバーから展開するだけで、どれほど大きな取引でしたか?
それは非常に大したことでした！ローバーにフィットするようにヘリコプターを設計し、地上に展開する機械システムと連動させる必要がありました。展開のプロセスは、数日を要した一連の不可逆的な複雑なアクションでした。さらに、落下当日には、パーセビアランス ローバーとインジェニュイティ ヘリコプターの両方が安全であることを確認するために、複雑なライブ カバレッジの最終着陸を調整する必要がありました。最後に、ヘリコプターとの通信を調整して、火星の寒い夜にヘリコプターが安全に眠れるようにする必要がありました。
別の惑星からヘリコプターを遠隔操縦する際の最も困難な側面は何ですか?
ヘリコプターの飛行は、2 つの点で非常に困難です。まず、火星の環境自体が挑戦的です。空気は非常に薄く (地球の密度の 1 パーセント)、予測できない風が吹いています。第二に、人間によるヘリコプターのリアルタイム制御がないため、チームが事前に設計し、Perseverance を介してヘリコプターに転送したコマンドに基づいて、自律的に飛行するように設計する必要があります。創意工夫は、突風や着陸などの障害が存在する場合でも、コースをたどるのに十分なほど堅牢でなければなりません。コマンドをヘリコプターに送信したら、ヘリコプターが完全に飛行することに頼らなければなりません。
