В 2020 году NASA рассчитывает запустить к Марсу новый большой марсоход, который, как и Curiosity, будет оснащен радиоизотопным источником питания и разнообразными научными инструментами, включая георадар для сканирования местного грунта. Кроме основной нагрузки исследователи хотят взять с собой небольшой вертолет массой менее 2 килограммов. Он не будет нести серьезных научных инструментов, но позволит вести разведку местности при помощи двух небольших камер.
Испытания марсианского вертолета проходили в специальной камере, которая позволяет откачать большую часть воздуха. Плотность атмосферы на Марсе в районе будущей высадки составляет всего один процент от земного значения на уровне моря и соответствует условиям стратосферы на высоте в 30 км — так высоко не поднимается практически ни один самолет, не говоря уж о вертолетах.
Рекордная высота для вертолета в земной атмосфере — менее 13 километров. Из самолетов отметку в 30 км преодолевал, например, МиГ-25, но его практический потолок гораздо ниже — 23 километра; самолеты на такую отметку в обычной жизни не забираются.
Читайте также: К Солнцу. Как подняться в стратосферу на солнечных крыльях
Как говорит руководитель проекта по разработке марсианского вертолета МиМи Аун (MiMi Aung), чьи слова приводит сообщение NASA, к вопросу воссоздания разреженной атмосферы инженеры подошли досконально и не только добились пониженного давления, но и точно смоделировали химический состав газовой оболочки Марса. Из вакуумной камеры диаметром больше семи метров сначала откачали весь воздух, потом заполнили ее углекислым газом с примесью азота. «У вас не получится просто пойти куда-то на Земле и найти место для испытаний, — говорит Аун. — Вам необходимо его сделать».
Кроме того, для проведения испытаний инженерам пришлось решить еще одну задачу. Гравитация на Марсе втрое меньше земной, поэтому вертолет был прицеплен к лебедке, компенсирующей большую часть его веса за счет натяжения троса.
Video file: NASA's Mars Helicopter Completes Flight Tests from JPLraw on Vimeo.
Для полета на Марсе лопасти вертолета сделали шире земных аналогов, выполнив весь аппарат по соосной схеме: два винта расположены друг над другом, поэтому создаваемые ими вращательные моменты взаимно компенсируются и аппарат в целом не закручивается вокруг своей оси. Такая схема не является единственно возможной, однако другие варианты — от классического вертолета с хвостовым винтом до мультикоптера — были отвергнуты в силу различных причин.
Марсианский вертолет NASA поднимается в воздух за счет электромотора. Энергия для его работы берется из аккумулятора, заряжаемого небольшой солнечной батареей. На Марсе аппарат будет совершать короткие, около полукилометра, ежедневные перелеты. Ранее на планете не высаживали технику, способную к атмосферным полетам, хотя зонды-аэростаты сбрасывались на другой планете — Венере, обладающей намного более плотной газовой оболочкой.
Алексей Тимошенко