إقلاع مروحية على سطح المريخ: ما الذي يخبئه المستقبل؟

تم فتح مستقبل رحلة المريخ يوم الاثنين. ستكون رحلة اكتشاف أخرى في العقد أو العقدين المقبلين حيث نقوم بضبط هندسة واستخدام طائرات الهليكوبتر المريخية.

يتفاعل فريق مختبر الدفع النفاث التابع لناسا بعد قيام شركة Ingenuity (على الشاشة) بأول رحلة لها على سطح المريخ يوم الاثنين. (المصدر: فيديو التقطته وكالة ناسا عبر رويترز)

عندما كان أول ضوء من الشمس يتلألأ عبر السحب في صباح ربيعي بارد في واشنطن ، أقلعت مروحية صغيرة على كوكب بارد ومقفور على بعد 300 مليون كيلومتر تقريبًا. الأخبار من عالم آخر بعيد جدًا ، ربما قدمت القليل من البهجة بعيدًا عن الواقع الصارخ للوباء على الأرض. في الساعة 6:46 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة ، أظهرت بيانات الوصلة الهابطة من المريخ أن المروحية الصغيرة قد استولت على إبداع المريخ أول رحلة مدتها 40 ثانية حيث صعد حوالي 3 أمتار في الجو.

النشرة الإخبارية| انقر للحصول على أفضل الشرح لهذا اليوم في بريدك الوارد

لحظة الأخوان رايت

قبل عامين ، زرت مدينة كيتي هوك بولاية نورث كارولينا في طريقي لقضاء إجازة عائلية. Kitty Hawk هي مدينة لا توصف على طرف أوتر بانكس. في كيتي هوك كان لدى شقيقين ، أورفيل وويلبر رايت ، هذه الرغبة المفاجئة في محاولة الطيران على ما سيصبح أول طائرة على الأرض. إذا عدت إلى الوراء مائة عام ، في ذلك الوقت ، ناهيك عن الطيران ، لم تكن السيارات رائجة. في عام 1903 تم تجميع أول سيارة من طراز فورد: في الوقت الذي كان فيه الأخوان رايت يحاولون قيادة الطائرة الأولى. ومن ثم ، فمن المثير للاهتمام أن البشر سعوا وراء الرغبة في الطيران في وقت كانت فيه السيارات نادرة. كانت وسيلة النقل الأساسية هي الخيول وعربات الخيول: كانت هناك مقاومة ، في ذلك الوقت ، للانتقال إلى عربة الخيول أو السيارة. مثل الإبداع ، كانت الرحلة الأولى للأخوان رايت قصيرة (حوالي 12 ثانية). مثل الإبداع ، لم يعرف أحد في ذلك الوقت (عن الرحلة الناجحة) ما إذا كانت الرحلة ستغير العلم والتكنولوجيا أو لن يكون لها أي تأثير على مجرى التاريخ. بالنسبة للأخوين رايت ، بالطبع ، نعلم أن الرحلة غيرت الحضارة الإنسانية. بالنسبة إلى إبداع المريخ ، بالطبع ، لا نعرف ما سيحدث في المستقبل: في كلتا الحالتين ، ربما سنعرف بعد نصف قرن.

أميتابها جوش عالم كواكب في وكالة ناسا ومقره واشنطن العاصمة. لقد عمل في العديد من بعثات المريخ التابعة لوكالة ناسا بدءًا من مهمة Mars Pathfinder في عام 1997. وشغل منصب رئيس مجموعة عمل العمليات العلمية لبعثة استكشاف المريخ واستكشاف المريخ ، وتم تكليفه بقيادة عمليات روفر التكتيكية على المريخ لأكثر من 10 سنوات. لقد ساعد في تحليل أول صخرة على سطح المريخ ، والتي تصادف أنها أول صخرة تم تحليلها من كوكب آخر.

طائرة هليكوبتر في مهمة المريخ

تقدم سريعًا بعد مائة عام: جاءت الرغبة في تجربة التجربة الطموحة ، بين الجنون والطموح ، لأن الغلاف الجوي رقيق جدًا على المريخ ، جاء من مختبر الدفع النفاث. بطريقة ما ، لم تتوافق هذه التجربة مع الأهداف العامة لـ Perseverance Rover التي تم تكليفها بأهداف علمية من البحث عن دليل على الحياة إلى تصنيع الأكسجين على المريخ. لكن المسؤولين في مقر ناسا اتخذوا وجهة نظر طويلة ووقعوا على هذه التكنولوجيا الطموحة: مع اعتبار مهم للغاية هو أن عرض التكنولوجيا قد يفشل.

التحدي الهندسي: يمثل الطيران على المريخ تحديًا هندسيًا: كثافة الغلاف الجوي 1٪ مقارنةً بالغلاف الجوي على الأرض. للحفاظ على الطيران ، يجب أن تدور شفرات الهليكوبتر بسرعة 2400 دورة في الدقيقة (دورات في الدقيقة) أو حوالي 8 أضعاف سرعة طائرة هليكوبتر ركاب للطيران على الأرض. بالنسبة لطائرة هليكوبتر تطير على بعد أمتار قليلة من الأرض على سطح المريخ ، يعادل ارتفاع طائرة هليكوبتر 2-3 أضعاف ارتفاع جبل إيفرست. لتوفير سياق ، تطير طائرات مثل بوينج 747 على ارتفاع 30000 قدم أو ما يقرب من ارتفاع إيفرست. أفضل الطائرات المقاتلة مثل SR-71 للقوات الجوية الأمريكية ، يمكن أن تطير على ارتفاع يصل إلى ثلاثة أضعاف ارتفاع جبل إيفرست.

التحدي الآخر هو تصميم مركبة سيكون لها قوتها الخاصة وأنظمتها الفرعية للاتصالات والميكانيكية مع تخصيص ميزانية ضخمة صغيرة. لم تكن هذه الحرفة بحاجة فقط لحضور هذه الدورات العالية في الدقيقة والاعتماد على الألواح الشمسية لتوليد الطاقة ، بل كان على شركة Ingenuity أيضًا البقاء على قيد الحياة في ليلة المريخ شديدة البرودة التي يمكن أن تكون قاسية على البطاريات والكمبيوتر الموجود على متن الطائرة.

في هذه الصورة من وكالة ناسا ، تحوم إبداع مروحية المريخ التجريبية التابعة لوكالة ناسا فوق سطح المريخ يوم الاثنين ، 19 أبريل 2021. ارتفعت المروحية الصغيرة التي تزن 4 أرطال من السطح الأحمر المترب إلى هواء المريخ الرقيق يوم الاثنين ، محققة أول رحلة تعمل بالطاقة والتحكم على كوكب آخر. (ناسا عبر AP)

أتطلع قدما

بالنسبة إلى الأرض ، لم يعرف أحد ما إذا كان الطيران سيصبح منتشرًا على نطاق واسع وجزءًا لا يتجزأ من حياة الإنسان. لم يحقق النوع الأول من شركات الطيران التجاري نجاحًا كبيرًا في عشرينيات القرن الماضي ، في إقناع الناس بالطيران. لم تكن هناك بنية تحتية ولا طلب لتحويل الطيران إلى عمل تجاري ضخم في السوق. لم يكن الطيران كصناعة لضعاف القلوب. دخل بعض الصناعيين المشهورين مثل هنري فورد إلى القطاع ، وتم حرقهم وخروجهم بشكل مشهور ، بعد فشلهم في تحقيق عمل إيجابي نقدي. نجا آخرون مثل JRD Tata الهندية من آلام الولادة الصعبة للطيران التجاري واستمروا في إدارة شركة طيران ناجحة.

هناك طريقتان يمكن للإبداع أن يغير أو لا يغير تاريخ طيران المريخ. أولاً ، قد ينتج عن ذلك مهام متعددة لاختبار حدود رحلة المريخ وإمكانية استخدام مروحيات المريخ لتلبية احتياجات المهمة. بعد الإبداع ، يجب أن تكون هناك مهمتان أخريان لطائرات الهليكوبتر لاختبار المزيد من الأسئلة الهندسية الأخرى: والأهم من ذلك إلى أي مدى يمكن أن تطير مروحية مريخية ، وإلى أي مدى يمكن أن تطير ، وما هو أقصى وزن يمكن أن تتحمله؟ إذا كانت هذه المسافات كبيرة بالفعل ، فهل يمكن استخدام طائرة هليكوبتر لنقل البشر أو نقل البضائع على المريخ؟ نحن بعيدون بما فيه الكفاية عن تلك النقطة حيث سيكون لدينا إجابات ، ولكن هذه بعض الأسئلة التي من المحتمل أن يتم أخذها في الاعتبار أثناء استكشافنا للحدود الهندسية للطيران على المريخ.

ثانيًا ، ما الذي يمكن لطائرة هليكوبتر صغيرة مثل Ingenuity أن تفعله لدعم مهمة روفر؟ يمكن للعربات الجوالة على المريخ اجتياز مسافة محدودة كل يوم مريخي. أحد أسباب ذلك هو وجود معلومات محدودة عن المسار المقترح للمركبة الجوالة. تدعم الصور عالية الدقة من المدار القيادة على كوكب المريخ ، لكن الصور من طائرة هليكوبتر يمكن أن تكون ذات دقة أعلى بكثير ويمكن تحقيقها بسرعة. تستغرق الصور من المدار وقتًا أطول بكثير. وبالتالي ، يجب أن تكون المروحية قادرة على تقديم صور أفضل للمخاطر على طول مسار العربة الجوالة: وهذا يمكن أن يساعد في التخطيط لرحلة أطول. ثانيًا ، هناك أجزاء من المناظر الطبيعية لا يمكن للعربات الجوالة الوصول إليها: ربما صخرة خشنة أو تل شديد الانحدار أو منخفض. من المفترض أن تُستخدم طائرة هليكوبتر للهبوط ، والقيام باستطلاع علمي سريع ، وحتى إعادة عينة صخرية لتحليلها.

الحد الأدنى

تم فتح مستقبل رحلة المريخ يوم الاثنين. ستكون رحلة اكتشاف أخرى في العقد أو العقدين المقبلين حيث نقوم بضبط هندسة واستخدام طائرات الهليكوبتر المريخية.

شارك الموضوع مع أصدقائك: