Mars helicopter flight test promises Wright Brothers moment for NASA

Reuters

Los Angeles: NASA hopes to score a 21st-century Wright Brothers moment on Monday as it attempts to send a miniature helicopter buzzing over the surface of Mars in what would be the first powered, controlled flight of an aircraft on another planet.

Landmark achievements in science and technology can seem humble by conventional measurements. The Wright Brothers’ first controlled flight in the world of a motor-driven airplane, near Kitty Hawk, North Carolina, in 1903 covered just 120 feet (37 meters) in 12 seconds.

A modest debut is likewise in store for NASA’s twin-rotor, solar-powered helicopter Ingenuity.

If all goes to plan, the 4-pound (1.8-kg) whirligig will slowly ascend straight up to an altitude of 10 feet (3 meters) above the Martian surface, hover in place for 30 seconds, then rotate before descending to a gentle landing on all four legs.

While the mere metrics may seem less than ambitious, the “air field” for the interplanetary test flight is 173 million miles from Earth, on the floor of a vast Martian basin called Jezero Crater. Success hinges on Ingenuity executing the pre-programmed flight instructions using an autonomous pilot and navigation system.

“The moment our team has been waiting for is almost here,” Ingenuity project manager MiMi Aung said at a recent briefing at NASA’s Jet Propulsion Laboratory (JPL) near Los Angeles.

NASA itself is likening the experiment to the Wright Brothers’ feat 117 years ago, paying tribute to that modest but monumental first flight by having affixed a tiny swath of wing fabric from the original Wright flyer under Ingenuity’s solar panel.

The robot rotorcraft was carried to the red planet strapped to the belly of NASA’s Mars rover Perseverance, a mobile astrobiology lab that touched down on Feb. 18 in Jezero Crater after a nearly seven-month journey through space.

Although Ingenuity’s flight test is set to begin around 3:30 a.m. Eastern Time on Monday (0730 GMT Monday), data confirming its outcome is not expected to reach JPL’s mission control until around 6:15 a.m. ET on Monday.

NASA also expects to receive images and video of the flight that mission engineers hope to capture using cameras mounted on the helicopter and the Perseverance rover, which will be parked 250 feet (76 meters) away from Ingenuity’s flight zone.

If the test succeeds, Ingenuity will undertake several additional, lengthier flights in the weeks ahead, though it will need to rest four to five days in between each to recharge its batteries. Prospects for future flights rest largely on a safe, four-point touchdown the first time.

“It doesn’t have a self-righting system, so if we do have a bad landing, that will be the end of the mission,” Aung said. An unexpectedly strong wind gust is one potential peril that could spoil the flight.

NASA hopes Ingenuity – a technology demonstration separate from Perseverance’s primary mission to search for traces of ancient microorganisms – paves the way for aerial surveillance of Mars and other destinations in the solar system, such as Venus or Saturn’s moon Titan.

While Mars possesses much less gravity to overcome than Earth, its atmosphere is just 1% as dense, presenting a special challenge for aerodynamic lift. To compensate, engineers equipped Ingenuity with rotor blades that are larger (4-feet-long) and spin more rapidly than would be needed on Earth for an aircraft of its size.

The design was successfully tested in vacuum chambers built at JPL to simulate Martian conditions, but it remains to be seen whether Ingenuity will fly on the red planet.

The small, lightweight aircraft already passed an early crucial test by demonstrating it could withstand punishing cold, with nighttime temperatures dropping as low as 130 degrees below zero Fahrenheit (minus 90 degrees Celsius), using solar power alone to recharge and keep internal components properly heated.

The planned flight was delayed for a week by a technical glitch during a test spin of the aircraft’s rotors on April 9. NASA said that issue has since been resolved.

رويترز

لوس انجليس: تأمل إدارة الطيران والفضاء الأمريكية (ناسا) أن تسجل في القرن الحادي والعشرين لحظة أشبه بلحظة إطلاق الأخوين رايت أول طائرة تعمل بمحرك من صنع الإنسان وذلك عندما تحاول يوم الاثنين إطلاق طائرة هليكوبتر مصغرة فوق سطح المريخ في أول رحلة جوية بطائرة يتم التحكم فيها على كوكب آخر غير الأرض.

ومن الممكن أن تبدو الإنجازات الكبرى في العلوم والتكنولوجيا متواضعة بالمقاييس التقليدية. فطائرة الأخوين رايت التي أقلعت في أول رحلة جوية يتم التحكم فيها في العالم بطائرة تعمل بمحرك بالقرب من كيتي هوك بولاية نورث كارولاينا في العام 1903 لم تقطع سوى 37 مترا فقط في 12 ثانية.

وبالمثل من المتوقع أن تكون البداية متواضعة لطائرة ناسا الهليكوبتر (إنجنيويتي) التي تعمل بالطاقة الشمسية.

وإذا سارت الأمور وفق الخطة الموضوعة سترتفع الطائرة التي تزن 1.8 كيلوجرام ثلاثة أمتار عن سطح المريخ وتحلق في مكانها لمدة 30 ثانية ثم تدور قبل أن تهبط على أرجلها الأربعة.

ورغم أن هذه الأرقام المتواضعة قد تبدو بسيطة فإن “المجال الجوي” للرحلة التجريبية يبعد 173 مليون ميل عن كوكب الأرض ويقع في قاع حوض فسيح في المريخ يسمى (حفرة جيزيرو).

ويتوقف نجاح المحاولة على تنفيذ إنجنيويتي تعليمات الرحلة المبرمجة مسبقا باستخدام جهاز آلي للتحكم والملاحة.

وقالت ميمي أونج مديرة مشروع إنجنيويتي في إفادة صحفية مؤخرا بمعمل الدفع النفاث التابع لناسا قرب لوس أنجليس “حانت تقريبا اللحظة التي ينتظرها فريقنا”.

وتشبّه ناسا نفسها التجربة برحلة الأخوين رايت قبل 117 عاما، واحتفت بتلك الرحلة التاريخية رغم تواضعها بتثبيت قطعة صغيرة من جناح طائرة الأخوين الأصلية تحت اللوح الشمسي بالطائرة إنجنيويتي.

وصلت الطائرة الهليكوبتر إلى الكوكب الأحمر مربوطة بالمركبة برسيفيرانس التي أطلقتها ناسا إلى المريخ ووصلت إليه في 18 فبراير شباط بعد رحلة عبر الفضاء استغرقت قرابة سبعة أشهر.

ورغم أن رحلة إنجنيويتي ستبدأ نحو الساعة 0730 بتوقيت جرينتش يوم الاثنين فليس من المتوقع أن تصل البيانات التي تؤكد نتيجتها مركز التحكم في المهمة بمعمل الدفع النفاث إلا نحو الساعة 1015 بتوقيت جرينتش.

وتتوقع ناسا أيضا استقبال صور ولقطات بالفيديو لتحليق إنجنيويتي يأمل مهندسو الرحلة التقاطها بكاميرات مثبتة على الطائرة الهليكوبتر والمركبة برسيفيرانس التي ستقف على مسافة 76 مترا من منطقة الطيران.

وإذا نجحت الرحلة التجريبية فستقوم الطائرة بعدة رحلات جوية إضافية أطول في الأسابيع المقبلة رغم أنها ستحتاج فترة راحة تتراوح بين أربعة وخمسة أيام بين كل رحلتين لشحن بطارياتها. وتتوقف الرحلات مستقبلا على نجاح الطائرة في الهبوط على أرجلها الأربعة بسلام في المرة الأولى.

وقالت أونج “ليس بها نظام تصحيح ذاتي لذا إذا واجهنا هبوطا سيئا في المرة الأولى فستكون تلك نهاية المهمة”. ومن المخاطر المحتملة أن تهب ريح قوية غير متوقعة تفسد تحليق الطائرة.