Инженеры NASA планируют создать марсианский вертолет, который будет самостоятельно садиться на поверхность Красной планеты

Марсианский вертолет Ingenuity, предшественник вертолета Chopper.Источник изображения: NASA, JPL-Caltech

Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства США рассмотрит вариант с отправкой на Марс еще одного вертолета. Новый дрон будет гораздо больше предыдущего — Ingenuity, — причем превзойдет предшественника по всем показателям, начиная от массы и заканчивая количеством лопастей. Однако главная особенность будущей системы в том, что она сможет садиться на марсианскую поверхность без помощи других аппаратов. Ничего подобного ранее инженеры не предлагали.

Практика показывает, что до Марса легче долететь, чем посадить на его поверхность аппарат. Судьба большинства марсианских станций вполне благополучна, но некоторым не везло — они разбивались, теряли связь с Землей.

Обычно, чтобы доставить робота на поверхность Красной планеты, инженеры используют посадочный модуль, оборудованный либо реактивными двигателями, либо системой парашютов (зачастую это комбинация первого и второго). С помощью последнего способа в 2021 году ученые доставили марсоход Perseverance и беспилотный роботизированный вертолет Ingenuity.

Марсианский вертолет создавали в условиях ограниченного бюджета и по большей части из компонентов, не предназначенных для работы в условиях открытого космоса или другой планеты. Но, несмотря на все сложности, Ingenuity удалось удивить научное сообщество. Вместо пяти полетов он совершил 72. Вместо пары минут провел в марсианском воздухе чуть больше двух часов, преодолев за это время в общей сложности 17 километров. 

История марсианского дрона закончилась в январе 2024 года, тогда NASA сообщило о завершении миссии. Причина: поломка одной из лопастей.

Вдохновившись успехом Ingenuity, NASA рассмотрит вариант с созданием еще одного марсианского вертолета, чтобы таким образом продолжить исследования поверхности Красной планеты с высоты. Об этом изданию NewScientist рассказал Теодор Тзанетос (Theodore Tzanetos) из Лаборатории реактивного движения NASA в Пасадене (Калифорния), курировавший проект Ingenuity.

Аппарат получил название Chopper. В отличие от Ingenuity, он сможет садиться на поверхность самостоятельно прямо с орбиты. Дрон планируют оборудовать реактивным ранцем, который будет срабатывать при входе беспилотника в марсианскую атмосферу, замедляя Chopper настолько, что он сможет раскрутить свои роторы, начать управляемый полет и тщательно выбрать место для посадки.

Такой подход имеет свои сложности и преимущества: он усложняет конструкцию дрона, но при этом отпадает необходимость в создании сложной системы мягкой посадки. Это решение избавит NASA от потребности тщательно выбирать точку входа аппарата в марсианскую атмосферу, что позволит уменьшить массу ракеты-носителя, снизив расход топлива. Ракете не придется выполнять серию точных маневров перед приближением к Красной планете, а значит, можно сэкономить на топливе. 

Перед тем как воплотить проект Chopper в жизнь, команде инженеров нужно будет преодолеть те же проблемы, какие стояли перед ними, когда они создавали вертолет Ingenuity. Во-первых, придумать, как обеспечить питание и управление дроном в разреженной атмосфере, плотность которой составляет всего 20 граммов в кубометре, что в 61 раз меньше плотности земной атмосферы (1,225 килограмма в кубометре). Во-вторых, убедить руководство NASA профинансировать проект.

«Изначально даже концепцию Ingenuity многие в руководстве NASA считали невыполнимой. Они говорили, что физика не позволит поднять вертолет в марсианское небо, но нам долго пришлось их переубеждать. Время показало, что мы были правы», — пояснил Тзанетос. 

Пока Chopper не более чем концепция. По словам Тзанетоса, его команда будет «упорно бороться» за то, чтобы NASA рассмотрело вариант с новым вертолетом при планировании будущих полетов на Марс. Сам инженер верит в успех.

Тзанетос отметил, что Chopper будет представлять собой шестилопастный дрон массой 35 килограммов — почти в 20 раз тяжелее, чем Ingenuity. Аппарат сможет преодолевать три километра за марсианский день (марсианские солнечные сутки называют солом, они длиннее земных примерно на 40 минут), при этом нести на своем борту от трех до пяти килограммов научной полезной нагрузки.

Источник: vpk.name