A NASA marsi expedíciójának leglátványosabb újdonsága az első repülés lesz egy idegen bolygó légkörében, valamikor április végén-május elején. Az Ingenuity nevű repülő szerkezet szemre egy egyszerű kis játékhelikopter, de valójában nagyon sok mindenben különbözik attól, amit a Tescóban pár ezer forintért már meg is lehet venni.

Koaxiális kétrotoros, mint a Kamov

Ha megkérünk bárkit, hogy rajzoljon egy helikoptert, szinte biztosan nem olyat rajzol, mint az Ingenuity. Hiszen a legtöbb helikopternek egy főrotorja és egy farokrotorja van; előbbi emeli a gépet a levegőbe, utóbbi tartja irányban a gép törzsét. Az orosz Kamovnál viszont más konstrukciót alkalmaztak: ezeken a gépeken (köztük a nálunk nagy ritkán még ma is látható sárga KA-26-os permetezőgépeken is) egy tengelyre felfűzve (ezt jelenti a "koaxiális") forog egymással szemben két rotor. A törzset elfordítani akaró nyomatékok így kiegyenlítődnek, nincs szükség farokrotorra.

Téglányi test 120 centis rotorokkal

Az Ingenuity teste 13,6x19,5x16,3 centiméteres. Négy támasztólába 38,4 centi hosszú, rotorjai 1,2 méter hosszúak. Teljes magassága a rotorok feletti napelemtáblácskával együtt 49 centiméter. Az egész szerkezet mindössze 1,8 kilogrammot nyom, ebből 273 grammot tesz ki a hat darab Sony gyártmányú lítium-ion cellából álló akkumulátor.

A hajtómotor teljesítménye 350 watt. Az Ingenuity repülései nem lesznek hosszúak, egy-egy alkalommal legfeljebb 90 másodpercig tartanak majd, a tervek szerint a gép 3-5 méteres magasságban, a felszállóhelytől kb. 50 méterre eltávolodva majd ugyanoda visszatérve teszi meg első útjait. Tervezett repülési csúcssebessége 10 m/s, vagyis 36 km/h. Ha öt ilyen repülést elvégzett, igazából teljesítette is fő küldetését: bemutatta az emberiségnek, hogy ha akarunk, tudunk helikopterezgetni a Marson.

Mihez kezd majd a gép a ritka levegővel?

A Marson a felszínközeli légnyomás 6,518 millibar, míg a Földön 1013. Vagyis az Ingenuity rotorjainak nagyjából a földinél 155-ször hígabb (ha meg lehet ezt így fogalmazni) levegőben kell tudni megemelni a kis helikopter testét. Mifelénk ennyire ritka légkör valahol 30 kilométeres magasságban található. Az Ingenuity repülését segíti viszont, hogy a gravitációs gyorsulás a Marson csak 3,711 m/s², a földinek alig több, mint harmada.

Egy kisebb földi helikopter rotorjának üzemi fordulatszáma percenként 4-500 körüli szokott lenni. Ez a sebesség nagyjából állandó, függetlenül a helikopter sebességétől: a nagyobb emelőerőt a lapátszögek állításával éri el a pilóta. A forgószárnyak lapátjának vége pedig tervezetten olyan sebességgel szeli a levegőt, hogy ne érje el a hangsebességet, mert ott mindenféle bonyodalmak keletkeznének. Egy átlagos helikopter rotorjának vége a hangsebesség fele körül halad a levegőben - gondosan számításba véve a tervezésnél azt is, hogy haladás közben a rotor a helikopter egyik oldalán a levegőhöz képest jóval gyorsabban halad, mint a másikon!

Az Ingenuityt a marsi viszonyokat figyelembe véve tervezték meg. Így a rotorok fordulatszáma ugyan percenként 2400, de a rövid forgószárnyak végének csúcssebessége a helikopter csekély haladási sebessége mellett így is csak a hangsebesség 70%-a lesz a marsi légkörben. (Ahol egyébként a hangsebesség föld-, pontosabban talajközelben kb. 240 m/s, míg a földi hangsebesség 340 m/s.)

Kamera, LIDAR, giroszkóp, rádiók

Az Ingenuity kis testébe temérdek navigációs eszközt építettek. Van benne egy napkövető kamera, giroszkóp, dőlésérzékelők, lézeres magasságmérő - kizárt, hogy a gép ne tudja, hol is és milyen helyzetben van éppen. Iránytűt viszont nem visz magával, mert a Mars mágneses erőtere nem olyan kényelmesen egyértelmű, mint a földi. A gép a napelem alatti antennákkal el tudja érni a Perseverance-t és a Mars körüli műholdakat is.

A helikopterben egy Linuxot futtató Qualcomm Snapdragon 801-es processzor ketyeg - pont mint a Samsung Galaxy S5, a Xiaomi Mi4 vagy a Sony Xperia Z3 mobiltelefonban. Az adatforgalmazás a marsjáró és a helikopter között Zigbee kommunikációs szabvány szerint zajlik, 900 MHz körüli frekvencián.

Az adatátviteli sebesség 250 kbit/s. Netflixezni nem lehetne ennyivel, de az Ingenuity képeinek, adatainak átküldéséhez a ráérős tempóban végzett rövid repülések után azért ez is elég lesz.

További cikkek a Rakétán:

Meglepően gyenge a Perseverance-be épített számítógép Sőt az Ingenuity drónhelikopter számítási kapacitása sem veri ki a plafont. A Doom azért mindkettőn elfutna (a klasszikus legalábbis).

Történet az űrállomáson rekedt számítógépről A Nemzetközi Űrállomáson a hazaszállítására várakozó számítógép része annak a jövőnek, melyben az űrkutatásba kereskedelmi cégek is bekapcsolódhatnak.

Készül az első laptop, ami fénnyel kapcsolódik az internetre Ez lesz az első olyan digitális eszköz a piacon, amelyben alapból van LiFi adó-vevő, így eldönthetjük, hogy WiFi-vel vagy LiFi-vel akarjuk használni.