Helikopter Mars NASA membuka pintu untuk terbang di dunia lain

Misi ini menghadapi rintangan teknologi yang hebat, kata Theodore Zanetos, seorang insinyur di Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California. Terbang di dunia lain membutuhkan bahan yang sangat ringan, navigasi independen, dan adaptasi terhadap suhu ekstrem dan atmosfer berbeda. “Dengan kendaraan terbang besar, segalanya menjadi lebih rumit,” kata Mr. Zanetos. “Bagaimana Anda mendapatkannya di sana? Bagaimana Anda membuatnya dapat diandalkan?”

Tapi jika dia dan sesama ilmuwan roket berhasil melakukannya, kita akan segera berkeliling tata surya tidak seperti sebelumnya.

“Ada banyak hal yang dapat Anda lakukan dengan mobilitas udara yang tidak dapat Anda lakukan dengan pendarat atau penjelajah,” kata Jeff Landis, fisikawan di Pusat Penelitian John Glenn NASA di Cleveland. “Jika Anda ingin melakukan penjelajahan global, dari kutub hingga khatulistiwa, Anda memerlukan sesuatu yang bisa terbang.”

Kecerdikan NASA telah menghancurkan ekspektasi tentang apa yang dapat dicapai helikopter di planet lain. Disebut sebagai demo teknologi beranggaran rendah dan dijadwalkan hanya melakukan lima penerbangan, penjelajah kecil ini sejauh ini telah terbang ke langit Mars puluhan kali. Kecerdikan telah menunjukkan bahwa komponen mini dan bilah putar anti-rotasi besar memungkinkan penerbangan terkendali di atmosfer sekitar 100 kali lebih tipis daripada Bumi. Sepanjang jalan, saya tunduk Pemandangan udara yang belum pernah terjadi sebelumnya dari permukaan Planet Merah dan mendukung penjelajah NASA Perseverance terdekat.

Kecerdikan terobosan mendorong NASA untuk membatalkan rencana mengirim pesawat ruang angkasa ESA ke Mars untuk mengangkut sampel tanah yang disimpan dalam cache oleh Ketekunan sehingga mereka dapat dikembalikan ke Bumi untuk dianalisis. Sekarang agensi mengatakan bahwa pada tahun 2028 akan meluncurkan sepasang prisma gaya Ingenuity baru, masing-masing ditingkatkan dengan empat roda dan lengan pegangan untuk bantuan. Kumpulkan sampel.

Bekerja dengan kolega di Jet Propulsion Laboratory serta Pusat Penelitian Ames NASA dan perusahaan

Lingkungan udara perusahaan ,

Tuan Zanetos juga membuat konsep helikopter yang lebih besar dengan enam rotor, bukan dua yang dia buat. Helikopter Sains Mars, seperti yang dikenal sebagai penjelajah, akan mampu membawa hingga 10 pon instrumen.

Lalu ada capung, sebuah helikopter bertenaga nuklir yang sedang dikembangkan di Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (APL) di Laurel, Maryland. Pada tahun 2027, NASA berencana untuk meluncurkan Dragonfly menuju Titan, yang atmosfernya empat kali lebih padat dan gravitasinya tujuh kali lebih lemah daripada Bumi. Dalam kondisi ini, dorongan sederhana dari delapan rotor Dragonfly seharusnya cukup untuk mengirim laboratorium sains seberat setengah ton ke langit.

“Titan baru saja menyerukan perjalanan udara,” kata Elizabeth “Zippy”, kura-kura APL, ilmuwan planet APL, dan penyelidik utama untuk misi Dragonfly.

Rencana panggilan untuk Dragonfly untuk mengudara sebulan sekali selama sekitar tiga tahun, melakukan perjalanan hingga 10 mil per penerbangan, untuk menjelajahi lanskap yang dihiasi dengan danau metana cair, bebatuan es, dan bukit pasir yang terbuat dari butiran tar. Setiap kali mendarat di lokasi baru, octocopter akan menggunakan rangkaian instrumennya untuk menilai lingkungan setempat, mencari senyawa karbon dari jenis yang menurut para ilmuwan mungkin merupakan pertanda kehidupan. Jika sebuah situs tampak sangat menarik, Dragonfly akan mengumpulkan sampel dari permukaan menggunakan sepasang bor.

“Kami ingin memahami langkah-langkah kimiawi yang terjadi di Titan, yang mungkin mirip dengan langkah-langkah kimiawi awal yang terjadi di Bumi ini” sebelum organisme pertama muncul, kata Dr. Turtle.

Bulan dan benda kecil lainnya di tata surya tidak memiliki atmosfer yang signifikan, yang berarti tidak mungkin menerbangkan kendaraan bersayap di sana. Insinyur penerbangan tanpa henti menciptakan mesin terbang yang dirancang untuk dunia itu juga.

Saat menjadi mahasiswa pascasarjana di MIT pada tahun 2021, Oliver Gea Richards menciptakan konsep pesawat layang yang secara elektrik mengisi daya Bumi dan menolaknya, seperti dua magnet yang saling mendorong. Sekarang, seorang insinyur penerbangan di University of Michigan, Dr. Gia Richards terus menguji komponen pesawat terbang layang. bayangkan sebuah Penjelajah seberat dua pon, berbentuk piring Itu bisa terbang dengan lancar di atas medan kasar di tempat yang tidak berangin.

Dr. Landis dari NASA telah membayangkan selebaran tanpa atmosfer yang mengemas lebih banyak pukulan, ditenagai oleh semburan tenaga mesin roket. Mampu menempuh puluhan mil sekaligus, “hopper” ini mungkin mengais sumber daya lokal sehingga mereka tidak perlu membawa propelan dari Bumi. Di Pluto, misalnya, “kita dapat mengumpulkan es nitrogen, memanaskannya, dan menggunakannya sebagai bahan bakar roket kita,” kata Dr. Landis.

Venus menghadirkan tantangan yang berlawanan untuk mesin terbang: atmosfer yang sangat padat menghancurkan permukaan dengan tekanan yang setara dengan 3.000 kaki di bawah air Bumi. Suhu bumi di Venus berkisar sekitar 900 derajat Fahrenheit. Tidak ada helikopter, glider atau hopper yang akan bertahan lama di sana.

Solusi yang diusulkan oleh Paul Byrne, seorang ilmuwan planet di Universitas Washington di St. Louis, adalah membangun wahana balon yang dapat disesuaikan ketinggiannya dan menempatkannya 35 mil di atas permukaan Venus, di mana suhu dan tekanannya secara mengejutkan mirip Bumi. Yang disebut erobot akan memiliki ruang bertekanan tinggi berisi helium untuk mempertahankan daya apung yang dikelilingi oleh ruang bertekanan rendah yang mengembang atau berkontraksi untuk mengubah ketinggian pesawat, menghindari badai dan menghindari panas sesuai kebutuhan.

Dr. Byrne bekerja sama dengan tim dari Jet Propulsion Laboratory dan Near Space Corp. di Tillamook, Oregon, untuk mengembangkan prototipe pesawat berukuran sepertiga. Pada bulan Juli, dia terbang dengan sukses Di atas Gurun Batu Hitam di Nevada. Dr. Byrne sekarang sedang mengerjakan proposal untuk versi ukuran penuh, yang akan menyerupai kacang perak yang sangat besar, dengan lebar sekitar 45 kaki dan panjang 60 kaki.

Insinyur mengusulkan bahwa seekor lalat dapat terbang selama berbulan-bulan di atas awan Venus, memecahkan salah satu misteri terbesar tata surya: Mengapa Venus berubah menjadi neraka sementara Bumi menjadi subur, meskipun ukuran dan komposisi planet sangat mirip? Bisakah planet kita menunggu nasib yang sama? “Jika ingin terbang, kami akan menulis ulang buku pelajaran – untuk Venus, Bumi, dan planet berbatu pada umumnya,” kata Dr. Byrne.

Astronom MIT Sarah Seager bertanya-tanya apakah kehidupan kuno di Venus berlindung di awan, dan apakah masih ada sampai sekarang. Saya membantu merencanakan misi untuk mencari tahu. Ini akan mengirim drone yang dilengkapi dengan rudal ke Venus untuk mengambilnya sampel awan dan mengembalikannya ke Bumi untuk dianalisis.

Kemudian lagi, mungkin para ilmuwan akan pergi ke sana. Landis mengatakan bahwa kapal udara raksasa dapat memungkinkan misi berawak ke Venus. Melihat ke masa depan, dia bisa membayangkan kota udara di planet ini, tempat orang-orang tinggal di dalam habitat kaya oksigen yang mengapung di atas atmosfer yang tebal.

“Anda dapat melakukan pemukiman di Venus mungkin lebih mudah daripada hampir semua tempat lain di tata surya,” katanya.

menulis ke [email protected]