Марсианский вертолет завершил летные испытания

В конце января 2019 года все образцы, составляющие летную модель марсианского вертолета (фактическая машина, направляющаяся на Красную планету), были испытаны.

Вертолет весом не более 1,8 кг представляет собой демонстрационный проект в области технологий, который в настоящее время проходит строгий процесс проверки, удостоверяющий его возможность работы на Марсе.

Большая часть испытаний, которые проходит модель, была связана с демонстрацией того, как она может работать на Марсе, в том числе как она работает при температурах, подобных марсианским. Может ли вертолет выжить и функционировать при низких температурах, в том числе в ночное время с температурами до минус 90 градусов по Цельсию?

Все эти испытания проводятся в преддверии февраля 2021 года, когда вертолет достигнет поверхности Красной планеты, укрытый под прочным корпусом марсохода Mars 2020. Через несколько месяцев он будет развернут, и начнутся испытательные полеты (продолжительностью до 90 секунд) — первые с поверхности другого мира.

«Готовясь к этому первому полету на Марсе, мы зарегистрировали более 75 минут полета с инженерной моделью, которая была близка к нашему вертолету», — говорит Мими Аунг, руководитель проекта Mars Helicopter в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадена, Калифорния. «Но это недавнее испытание было с реальной машиной. Это наш вертолет, направлявшийся на Марс. Нам нужно было убедиться, что он работает так, как планируется».

В то время как летающие вертолеты являются обычным явлением на Земле, полет  в разряженной марсианской атмосфере — это нечто совершенно другое. И создание подходящих условий для испытаний здесь, на Земле, создает свои собственные проблемы.

«Марсианская атмосфера составляет всего около одного процента от плотности Земной», — сказал Аунг. «Наши испытательные модели могут получить такую же плотность атмосферы здесь, на Земле, если поднимутся на высоту 30 500 метров. Поэтому вы не можете просто куда-нибудь пойти и найти то, что вам нужно. Вы должны это сделать».

Инженеры провели испытание вертолета в космическом симуляторе JPL, вакуумной камере шириной 7,62 метра. Сначала команда создала вакуум, который высасывает весь азот, кислород и другие газы из воздуха внутри гигантского цилиндра. Вместо них команда испытателей ввела углекислый газ, главный ингредиент атмосферы Марса.

«Попадание нашего вертолета в чрезвычайно разряженную атмосферу — это только часть проблемы», — сказал Тедди Цанетос, тестировщик Mars Helicopter в JPL. «Чтобы по-настоящему симулировать полет на Марсе, мы должны убрать две трети гравитации Земли, потому что гравитация Марса намного слабее».

Команда достигла этого с помощью системы гравитационной разгрузки — моторизованного ремешка, прикрепленного к верхней части вертолета для обеспечения бесперебойного буксира, эквивалентного двум третям гравитации Земли. Хотя команда испытателей по понятным причинам была обеспокоена тем, как вертолет будет летать в своем первом полете, они в равной степени были обеспокоены тем, как будет действовать система гравитационной разгрузки.

«Система гравитационной разгрузки работала отлично, как и наш вертолет», — сказали инженеры. «В следующий раз мы полетим уже на Марсе», — говорит Аунг. «Наблюдая за тем, как наш вертолет летит по камере, я не мог не думать об исторических машинах, которые были там в прошлом. В камере проходили тесты миссии от зондов Ranger Moon до Вояджеров, до Кассини и до каждого марсианского ровера. Вид нашего вертолета там напомнил мне, что мы находимся на пути к тому, чтобы сделать небольшой кусочек космической истории».

Вертолет «Марс» будет запущен в качестве демонстратора технологии с марсоходом «Марс 2020» на ракете «Атлант V» United Launch Alliance в июле 2020 года с космодрома 41 на станции ВВС Кейп-Канаверал во Флориде. Ожидается, что он достигнет Марса в феврале 2021 года.

Марсоход 2020 года проведет геологическую оценку своего места посадки на Марсе, определит обитаемость окружающей среды, проведет поиск признаков древней марсианской жизни и оценит природные ресурсы и опасности для будущих исследователей. Ученые будут использовать инструменты на борту ровера, чтобы идентифицировать и собирать образцы камней и почвы, заключать их в запечатанные трубки и оставлять их на поверхности планеты для потенциального возвращения на Землю во время будущей миссии на Марс.