מסוק המאדים של נאס”א יהיה כלי הטיס הראשון בכוכב אחר. כך הוא יגיע אל אדמת כוכב הלכת האדום

כלי הטיס הקטן ינסה להוכיח שטיסה ממונעת מבוקרת אפשרית בכוכב אחר. אבל רק בשביל להביא אותו אל אדמת המאדים יהיה צורך בכוח המצאה רב

מסוק המאדים אינג’נואיטי (“כוח המצאה”) של נאס”א ייסע עם הרכב פרסבירנס מרחק של 505 מיליון ק”מ בחלל הבין כוכבי כדי להגיע למאדים. אבל בשביל הצוות שעובד על טיסת הניסוי הניסיונית הראשונה בכוכב אחר, התכנון של 13 הס”מ האחרונים של המסע היה בין המשימות הכי מאתגרות. כדי לצלוח בשלום את 13 הס”מ האלה — המרחק שאינג’נואיטי יעבור מהמקום שבו הוא מאוחסן ברכב אל אדמת המאדים — הם פיתחו את מערכת ההוצאה המתוחכמת של מסוק המאדים.
“אינג’נואיטי לא דומה לאף מסוק אחר שנבנה אי פעם כי טיסה ממונעת מבוקרת במאדים לא דומה לאף דבר אחר שניסו אי פעם”, אמרה מימי אונג, המנהלת של פרויקט מסוק המאדים במעבדת ההנעה הסילונית (JPL) של נאס”א בדרום קליפורניה. “ואז היינו צריכים לחשוב איך לתפוס טרמפ ולהתפרס בשלום מהרכב פרסבירנס של מאדים 2020”.

הגוף המרובע של אינג’נואיטי (שמאחסן מחשבים, מצלמות, סוללות וכדומה) הוא בערך בגודל של כדור סופטבול (20 על 16 על 14 ס”מ). אבל אם מסתכלים מחוץ לקופסה, מוצאים הרבה דברים מעניינים אחרים — כולל אנטנה, פנל סולרי, רגלי נחיתה ושני רוטורים שאורכם 1.2 מטר — וכל אלה הופכים את האחסון והפריסה של המסוק לאתגר. המשקל של כל החבילה הוא בערך 2 ק”ג.

“במשימה של רכב המאדים, התוספת של אפילו דסקית חדשה אחת בדרך כלל שווה דיון”, אמר כריס סלבו, מנהל מימשק המסוק של משימת מאדים 2020 ב-JPL. “מסוק המאדים אינג’נואיטי הוא אוסף גדול, שביר וייחודי של ציוד שלא דומה לשום דבר שנאס”א טיפלה בו במשימה כוכבית”.

המסוק אינג’נואיטי של נאס”א נוסע למאדים צמוד לגחון של הרכב פרסבירנס וחייב להתנתק בשלום כדי להתחיל את הניסיון הראשון של טיסה ממונעת על כוכב אחר. ניסויים שבוצעו במעבדת ההנעה הסילונית של נאס”א וב-Lockheed Martin Space מראים את רצף האירועים שיורידו את המסוק לאדמת המאדים. מזכה: ASA/JPL-Caltech ו-Lockheed Martin Space

מהנדסי המשימה שקלו כל מקום חניה שזמין על התושבת של הרכב לתוספת הבלתי רגילה שלהם, כולל הזרוע הרובוטית. בסופו של דבר הם התבייתו על הגחון של פרסבירנס, שמעל קטע שטוח יחסית של אדמת כוכב הלכת האדום יאפשר מרווח של בערך 67 ס”מ מהקרקע. זה אולי נראה כמו הרבה מקום (ברכב פנאי שטח ארצי יש בערך שליש מזה), אבל מערכת ההוצאה מפחיתה את המרחק הזה בכ-6 ס”מ. הגובה של אינג’נואיטי כ-48 ס”מ. כאן נכנס לתמונה המסע של 13 ס”מ.
“זה לא הרבה מקום לתמרן בו”, אמר סלבו, “אבל מצאנו שאם מצמידים את המסוק אופקית, יש מספיק מקום כדי לבצע את העבודה”.

איך העבודה מתבצעת

אינג’נואיטי ייפרס כחודשיים אחרי שפרסבירנס ינחת ב-18 בפברואר 2021. בזמן הפעולות הראשונות על הקרקע, הצוותים של הרכב ושל המסוק יחפשו שדות תעופה אפשריים — חלקת נל”ן מאדימי בשטח של עשרה על עשרה מטרים שהיא שטוחה יחסית, מאוזנת, ללא מכשולים וניתנת לצפייה על ידי פרסבירנס כשהרכב חונה במרחק של עד כמה מאות מטרים.

בסביבות היום המאדימי (“סול”) ה-60 של המשימה, פרסבירנס יוריד את מגן השפוכת מגרפיט מרוכב של מערכת ההוצאה של מסוק המאדים שהגן על המסוק בזמן הנחיתה. לאחר כן הוא ייסע למרכזו של שדה התעופה שנבחר. כשישה ימים לאחר מכן, אחרי שהצוותים של הרכב ושל המסוק יהיו שבעי רצון שהכל תקין, הם ישגרו פקודה למערכת ההוצאה של מסוק המאדים לעשות את העבודה שלה.

תהליך הפריסה מתחיל עם השחרור של מנגנון נעילה שמחזיק את המסוק במקומו. אז מופעל התקן פירוטכני לחיתוך כבלים, שמאפשר לזרוע קפיצית שמחזיקה את המסוק להתחיל לסובב את אינג’נואיטי החוצה מהמצב האופקי שלו. לאורך הדרך, מנוע חשמלי קטן ימשוך את הזרוע עד שהיא תינעל, ותביא את גוף המסוק למצב אנכי לגמרי כששתיים מרגלי הנחיתה הקפיציות שלו פרוסות. עוד מתקן פירוטכני מופעל, ומשחרר את הרגליים האחרות.
“ובכל הזמן הזה, מערכת הפריסה צריכה לשמור על החיבורים של כבלי החשמל והנתונים בין הרכב והמסוק עד שהוא מוכן לירידה”, אמר דייוויד בוצ’ר, מנהל מערכת הפריסה ב-Lockheed Martin Space בדנוור, שבנתה את המערכת. “עבדתי על הרבה על מערכות פריסה בחלל, אבל זאת הייתה רמה אחרת”.
אם הכל יתנהל כשורה, בקרי המשימה יתנו למערכת ההוצאה פקודה לשחרר, ואינג’נואיטי יעבור את 13 הס”מ האחרונים האלה. אחרי שאושרה ירידה טובה, פרסבירנס יקבל פקודה להתרחק כדי שהמסוק יוכל להתחיל להטעין מחדש את הסוללות שלו באמצעות הפנל הסולרי. בנקודה הזאת שעון 30 הסול של תוכנית טיסת הניסוי של אינג’נואיטי מתחיל לתקתק.

מסוק המאדים אינג’נואיטי הוא טיסת ניסוי ניסיונית של טכנולוגיה חדשה. משימות מאדים עתידיות יוכלו לגייס מסוקים מהדור השני כדי להוסיף מימד אווירי לחקר שלהן. הם יוכלו לפעול כסיירים עבור הצוות האנושי, לשאת מטעדים קטנים או לחקור צוקים, מערות, מכתשים עמוקים ויעדים אחרים שלא ביקרו בהם או שקשה להגיע אליהם. אבל לפני שדבר כלשהו מאלה יתרחש, מסוק ניסוי חייב להוכיח שזה אפשרי.

ולפני שמסוק הניסוי יוכל לעשות דבר כלשהו מאלה, הוא צריך לנחות בשלום על פני המאדים.

“אינג’נואיטי צריך את פרסבירנס”, אמרה אונג. “מערכת ההוצאה של מסוק המאדים היא כלי מתוחכם ורק אחת מהדוגמאות איך משימת מאדים 2020 עבדה מעל ומעבר לדרישה לאפשר את פרויקט הניסוי שלנו. יחד איתה ועם המסוק הם היו צריכים לכלול ברכב תחנת בסיס אלקטרונית ואנטנה ייעודיים רק להפעלת המסוק. הצוותים שלנו הצטרכו לעבוד ביחד באופן צמוד כדי שהמערכת המורכבת הזאת תצליח. כשאינג’נואיטי יטוס, זה יהיה הישג שכולנו נוכל להשתתף בו”.

פרזבירנס הוא מעבדה רובוטית ששוקלת בערך 1,025 ק”ג. משימת האסטרוביולוגיה של הרכב תחפש סימנים של חיים מיקרוביאליים שהיו בעבר. הוא יאפיין את האקלים והגיאולוגיה של כוכב הלכת, יאסוף דגימות לחזרה עתידית לכדור הארץ ויסלול את הדרך לחקירה של כוכב הלכת האדום על ידי בני אדם. בלי קשר ליום שבו פרסבירנס ימריא בתקופת השיגור שלו בין 20 ביולי ו-11 באוגוסט, הוא ינחת במכתש ג’זרו של המאדים ב-18 בפברואר 2021.

לידיעה באתר נאס”א

עוד בנושא באתר הידען:

נאס”א שולחת מסוק למאדים להדגמת יכולת לטוס באטמוספירה דלילה
מסוק מזל”ט יטוס לפני רכב המאדים לאפשר לו לנסוע רחוק יותר
מטוסים לעולמות אחרים * מה דעתכם לשלוח מטוס לסייר באטמוספירת מאדים?