NASA의 화성 (Mars) 2020 임무와 함께 레드 플래닛 (Red Planet)으로 향하는 반대 회전 블레이드, 탑재 자치 및 경량 탄소 섬유 동체가 장착 된 비행 무인기가 금요일 발표되었다.
최근 지상 테스트에서 유망한 결과와 올해 초의회에서 통과 된 새로운 NASA 예산에 의해 제공되는 자금 지원은 NASA의 지도층이 4 파운드 (1.8 킬로그램)의 화성 헬리콥터가 우주국의 다음 단계 2020 년 7 월 로버 임무를 수행합니다.
캘리포니아 주 패서 디나 (Pasadena)에있는 NASA의 제트 추진 연구소 (Jet Propulsion Laboratory)의 화성 헬리콥터 (Mars Helicopter) 임무의 프로젝트 매니저 인 미미 아웅 (Mimi Aung)은 "지금 당장은 큰 미소를 지어야한다. "이전에는 한번도 해 본 적이 없기 때문에 놀랍습니다."
Aung은 지난 5 일 Spaceflight와의 인터뷰에서 화성 헬리콥터가 화성에 갈 준비가되었다고 NASA에 확신 시켰으며 아마도 더 중요한 것은 화성 2020 탐사선 자체에 위험을 제기하지 않을 것이라고 말했다. 일단 화성 표면에 무인 항공기를 떨어 뜨린다.
아웅 (Aung)은 "우리는 프로토 타입의 발전을 이룩했으며, 가장 최근의 것은 우리의 엔지니어링 개발 모델이었다. "우리는 JPL의 25 피트 공간 시뮬레이터 챔버에서 그 차량을 날아갔습니다. 그리고 우리는 그것을 진공 상태로 펌프질하고 화성과 같은 대기 밀도로 이산화탄소로 다시 채울 수있었습니다. 우리는 그 환경에서 날아갔습니다."
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화성 헬리콥터는 항공기 정찰, 정찰 및 비행 탐사선의 생존 가능성을 시험 할 것입니다. 그것은 다른 행성의 대기권에서 무거운 공기보다 더 중형의 차량에 의한 이륙과 착륙의 첫 번째 시위가 될 것입니다.
NASA의 짐 브리 덴스틴 (Jim Bridenstine) 행정관은 "NASA는 최초의 자랑스러운 역사가 있습니다. "다른 행성의 하늘을 날아 다니는 헬리콥터에 대한 생각은 스릴 있습니다. 화성 헬리콥터는 화성에 대한 우리의 미래 과학, 발견 및 탐사 임무에 대해 많은 약속을하고 있습니다. "
엔지니어들은 Cape Canaveral에서 United Launch Alliance Atlas 5 로켓 위에 이륙하기 전에 화성 2020 로버의 배 팬에 비행 테스트 베드를 부착 할 것입니다. 헬리콥터는 화성으로 7 개월 간 항해하고 우주선이 적 행성에 진입, 하강, 착륙하는 동안 로버의 배에 남아있을 것이다.
로버의 표면 임무 초기에 컨트롤러는 4 개의 착륙 다리에 로터 크래프트를 배치하라는 명령을 내린 다음 무인 항공기가 무인 항공기가 최대 5 회 테스트 비행을 시작하기 전에 안전한 거리를 주행합니다.
공무원은 헬리콥터의 시험 비행 중에 로버와의 충돌 위험을 최소화하고자합니다. 과학자들은 또한 무인 항공기가 발진하는 먼지가 로버의 장비에 충돌하지 않도록 보장하기를 원합니다.
아웅 (Aung)은 시험 비행 중 로버와 헬리콥터 간의 거리에 대해 "우리는 모두 100 미터 (330 피트) 정도의 거리에서 편안함을 느끼는 합의에 이르렀다.
화성 헬리콥터의 동체는 소프트볼 크기입니다. 전반적으로, 우주선은 지구상의 평균 아마추어 무인 비행기보다 약간 크다.
"그것은 반대 회전하는 블레이드 쌍이므로 자동 토크 제거가 있습니다."아웅은 말했다. "팁 - 투 - 팁 (tip-to-tip) 블레이드는 1.2 미터 (3.9 피트)의 지름을 가지고 있습니다. 지상에서 다리, 동체, 그리고 동체와 로터 시스템을 통해 서있을 때 약 0.8입니다 미터 (2.6 피트). "
그녀는 로터의 크기가 화성 2020 로버의 배 팬에서 사용 가능한 공간에 의해 1.2 미터로 제한되었다고 말했다. 차례대로 1.2 미터 로터 직경은 헬리콥터의 질량을 화성 대기의 희박한 밀도를 기반으로 4 파운드 (1.8 킬로그램)로 제한합니다.
"가장 큰 것은 화성의 대기 밀도가 매우 낮다는 것"이라고 아웅 (Aung)은 금요일 인터뷰에서 말했다. "그것은 지구상의 그것의 1 퍼센트입니다. 그것은 지구상의 고도 약 10 만 피트와 같습니다. 다른 차이점은 화성의 중력이 낮다는 것입니다. 그것은 약 40 %입니다. 그것은 우리가 얼마나 많이들 수 있는지에 대한 것입니다. "
화성 헬리콥터의 로터는 2,400 ~ 2,900 rpm으로 회전하며 지구 대기에서 날아 다니는 헬기보다 약 10 배 빠릅니다. 지구상에있는 헬기의 고도 기록은 약 40,000 피트입니다.
"얇은 분위기를 갖는 가장 큰 도전은 훨씬 빠르게 회전해야하며, 들어 올릴 수 있습니다. 나는 화성에서 헬리콥터 비행과 같은 것을 만드는 것에 대한 비밀스런 소스는 가능한 한 차량을 가볍게 만드는 것이고 매우 빠르게 회전해야한다고 말했습니다. "아웅은 말했다. "그 조합을 얻으려면, 빠르게 회전 할 수 있고 그것을 조종 할 수있는 차량을 만들고 플러스에서 화성 활동에 필요한 수준의 자율성을 가질 수있을만큼 충분히 가벼우면서 능력을 발휘할 수있는 차량을 만드십시오. 대기 중 밀도를 1 % 높이기 위해 우리가 극복 한 과제입니다. "
아론은 화성 주변에서 로봇 무인기를 날리는 개념은 새로운 것은 아니지만, 그러한 시위는 전자 장치의 소형화와 새롭고 강하고 가벼운 구조의 개선이 필요하다고 말했다.
"이것이 바로 상용 전자 제품, 휴대 전화 기술의 발전을 이끄는 컴퓨터 및 고 에너지 배터리 시스템, 효율적인 태양열 시스템의 발전으로 최근까지 수십 년 동안 구축이 가능하지 않은 이유입니다 셀, 관성 측정 장치, 컴퓨팅 요소 "라고 말했다. "이것이 바로 빛이 만들어 지도록 만드는 것입니다. 우리는 거품 코어와 탄소 섬유를 가능한 한 모든 곳에서 사용할 수 있습니다. 그래서 우리는 힘을 가질 수있을뿐 아니라 가볍습니다."
로터 크래프트의 30 일간의 시험 캠페인에는 최대 5 회 비행이 포함되며, 각 홉 거리는 최대 수 백 미터의 이동 거리와 최대 90 초의 지속 시간을 시도한다고 NASA는 보도 자료에서 밝혔다.
헬리콥터의 첫 비행은 약 10 피트 (3 미터) 정도의 고도로 올라갈 것이며 약 30 초 동안 공중을 떠납니다.
무인 항공기는 탐색 용 카메라와 고해상도 컬러 항공 사진 용 카메라 두 대를 가지고 있습니다.
엔지니어들은 또한 헬리콥터가 항공기에서 자율적으로 비행 할 수 있도록 항공 전자 공학과 센서를 개발했으며, 지상의 지상 컨트롤러에서 실시간으로 입력하지 않았습니다.
헬리콥터 외부의 태양 전지 패널은 비행 사이에 배터리를 충전하고 무인 항공기와 지구 사이의 신호는 로버의 기지국을 통해 전달됩니다.
Aung은 JPL의 팀이 헬리콥터 조립을 담당하고 있으며 AeroVironment Inc.는 캘리포니아 몬로 비아에 본사를두고 있으며 무인 항공기의 블레이드 및 착륙 연도를 건설하는 계약자라고 전했습니다. 전체 팀은 약 50 명에 달한다고 그녀는 말했다.
일단 헬리콥터 개념이 화성에서 시연되면, 미래의 로버 - 잠재적 인 우주 비행사 승무원 -이 기술을보다 정기적으로 사용할 수 있습니다. 항공 감시는 로버의 주행 경로에서 장애물을 검색 할 수 있습니다.
NASA는 성명에서 "화성 헬리콥터는 기술 시연으로 고위험의 고액급 프로젝트로 간주된다"고 밝혔다. "그것이 작동하지 않는다면, 화성 2020 임무는 영향을받지 않을 것입니다. 그것이 작동한다면, 헬리콥터는 저공 비행 스카우트와 공중 차량으로 지상 여행으로는 도달 할 수없는 위치에 접근 할 수있는 진정한 미래를 누릴 수 있습니다. "
NASA의 호기심 임무에서 탐사선과 하늘 크레인 착륙선 설계를 기반으로하는 화성 2020은 2021 년 2 월에 붉은 행성에 도착할 것입니다. 탐사선은 터치 다운 후 지질 학적 환경을 연구하기위한 도구, 줌 가능한 카메라, 유기 화합물을 찾는 센서, 착륙장에서 지하 구조물을지도 화하는 레이더 등이있다.
화성 2020 탐사선의 다른 장비는 화성 대기에서 이산화탄소로부터 산소를 생성하려고 시도 할 것인데, 미래의 우주 비행사가 붉은 행성의 천연 자원으로부터 자신의 호흡 공기, 물 및 로켓 연료를 생성 할 수 있는지 여부를 결정하는 시험이다.
화성 2020은 또한 암석 샘플을 수집하여 지구로 반환 할 미래의 임무에 의해 검색을 위해 봉인 된 튜브 안에 저장합니다.
모든 공무원이 화성 헬리콥터가 화성 2020 미션으로 비행하는 것을보기를 열망하지는 않았습니다.
JPL의 화성 2020 프로젝트 과학자 인 켄 파리 (Ken Farley)는 5 월 3 일에 헬리콥터가 탐사선의 최고 과학 목표로부터 혼란 스러울 수 있다고 말했다.
파리 장관은 우주 연구위원회 (Space Studies Board)의 회의에서 우주 뉴스 (Space News)에 따르면 "나는 헬리콥터를지지하는 사람이 아니며 화성 2020 프로젝트가 헬리콥터를지지한다고 생각하지 않는다"고 말했다.
"이것은 과학 시간에서 바로 나온다."그는 말했다. "나는 개인적으로 우리가 효율을 위해 열심히 노력하고 있으며 기술 시연에 종사하는 30 일이 과학적 관점에서 직접 얻은 목적을 더 이상 수행하지 않기 때문에 그것에 반대했다. 보기의. "
그러나 미 항공 우주국 (NASA) 관리들은 화성 헬리콥터 시위가 시험 할 만하다고 결정했다.
NASA의 회계 연도 2018 년 예산안은 의회에서 통과되었으며 3 월에 Trump 대통령이 서명 한 것으로, 화성 헬리콥터 시범에 2300 만 달러가 포함되어, 화성에 갈 차량 준비를 시작할 자금을 제공했습니다.
NASA의 화성 헬리콥터로 붉은 행성을 탐험하는 것은 과학과 기술 혁신의 성공적인 결혼을 보여 주며 미래의 화성 탐사를 진전시킬 수있는 독특한 기회 "라고 워싱턴에 소재한 NASA의 과학 사명 국장 인 Thomas Zurbuchen은 말했다. 라이트 형제 (Wright Brothers)가 117 년 전에 지구상에서 강력하고 지속되고 통제 된 비행이 가능했음을 입증 한 후에 다른 미국 개척자들이 다른 세계에서 똑같은 일을 할 수 있음을 증명할지도 모릅니다.
"다음 언덕 너머에있는 것을 명확하게 볼 수있는 능력은 미래의 탐험가들에게 중요합니다."라고 Zurbuchen은 성명서에서 말했다. "우리는 이미 궤도 에서뿐만 아니라 표면에서도 화성에 대한 훌륭한 전망을 가지고있다. marscopter의 조감도가 더해진 차원에서 우리는 미래의 임무가 달성 할 수있는 것을 상상할 수 있습니다. "