Az Ingenuity a Marson

2021. április 19-dikén jelentős esemény zajlott le a Marson: egy kisméretű helikopter távvezérléssel felszállt a bolygó felületéről, majd visszaereszkedett. Az Ingenuity (’Találékonyság’) nevű űreszközt a NASA fejlesztette ki, és a Perseverance űrprogram során küldték a Marsra. A feladata, hogy feltérképezze a bolygó felszínét, vagyis a felszállásai során az eddigieknél részletesebb információkat küldjön a Földre.

Előzmények a Vénuszon

A módszernek már volt előzménye. 1985-ben a szovjet Vega-program keretein belül vittek fel a Vénuszra olyan eszközöket, amelyek az odaküldött űrszondák visszatérése után is önállóan továbbdolgoztak a helyszínen. Ekkor a Vega–2 nevű űrszonda egy külön leszállóegységet engedett le a bolygóra, belsejében egy ballonnal.

Az egység egy 1520 kilogrammos, 240 centiméter átmérőjű, gömb alakú szerkezet volt, amely a magas hőnek és a nyomásnak egyaránt ellenállt. Két nappal a szonda odaérkezése előtt vált le a Vega–2-ről, 125 kilométer magasságban, és ejtőernyős fékezéssel hajtotta végre az ereszkedését. 50 kilométernél engedte szabadon a benne lévő kutatóballont. A megfelelő hűtéssel ellátott egység alját egy ütéscsökkentő párnával is felszerelték, így az sikeresen landolt a bolygó éjszakai oldalán.

A feladata az volt, hogy mérje a légkör összetételét és állapotát, illetve a fúróberendezésével talajmintákat is vegyen. Felszállni azonban nem tudtott, ezért volt szükség mellette a ballonra, amely eközben ráállt a bolygó feletti repülésre, és a légkörről szolgáltatott adatokat. A teflon anyagú ballont héliummal töltötték fel, ettől maradt fenn a légkörben. Átmérője 3,4 méter volt, és a műszereket tartalmazó gondolája 13 méterrel alatta függött. Mozgását lítium akkumulátorok biztosították.

Mindkét műszer rendkívül hasznos adatokat tudott összegyűjteni, a működése során. Végül a leszállóegység a Vénuszon uralkodó, mostoha körülmények miatt, 176 napos szolgálat után 1985. június 15-dikén befejezte az adatküldést, majd két nappal később a ballon is megsemmisült a Vénusz légkörében.

Harminc másodpercre már felszállt

A Perserverance (’Kitartás’) marsjáró már április 3-dikán levitte az ikerrotoros drónt a Mars felszínére, ez azonban nem jelentette azt, hogy a kis helikopter azonnal munkába kezdhetett. A gépet előbb még le kellett tesztelni, amelynek munkálatait a kaliforniai NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) irányításával végezték el, az Ingenuity földi prototípusait (pontos, eredeti másait) is felhasználva.

Az Ingenuity éppen elválik a marsjárótól, amely őt magával vitte a messzi bolygóra. (Fotó: NASA)

A Forbes.hu cikke szerint kezdetben bíztatóak voltak az eredmények: a NASA szakemberei megkönnyebbülten nyugtázták, hogy a helikopter létfontosságú, ám annál bonyolultabb hőszigetelő- és fűtőberendezése jól működik. Ez ugyanis a feltétele annak, hogy a drón optimálisan használja fel az energiát, amelyet csak a saját napelemes rendszerétől kap meg. És mivel a Marson akár mínusz 90 Celsius-fokra is lehűlhet a levegő, különösen fontos, hogy a napfényből nyert energia ne szökjön meg belőle, vagyis, hogy a hő a szerkezet elektromos alkatrészeit folyamatosan megóvja a fagyástól és a repedésektől.

Ezután azonban kiderült, hogy a rotorok tesztjét egy szoftverhiba nehezíti, ezért az első, április 8-ra tervezett tesztrepülést kénytelenek voltak elhalasztani. Miután kijavították a hibát, megállapították, hogy a drón az esetek 85 százalékában képes lesz repülési üzemmódba kapcsolni, így az eredeti felszállási terv után 11 nappal végül az Ingenuity megkapta az utasítást a felszállásra.

Így fest az immár önállósodott Ingenuity, amely a többi szerkezetnél jóval mozgékonyabban tudja majd bejárni a Marsot. (A fotót az őt kibocsátó Perseverance marsjáró készítette, és a NASA az esemény élő közvetítésében tette közzé.)

A szerkezet földi súlya egyébként kb. másfél kilogramm volt, ez azonban a marsi gravitációban 0,68 kilóra csökkent, így a ritka légkör sem akadályozhatta meg, hogy a szerkezet kis energiával is létrehozhassa a megfelelő felhajtóerőt. Az 1,2 méter fesztávolságú rotorokat elég volt a 2500 fordulat/perces sebességre felpörgetni ahhoz, hogy a helikopter elemelkedjen a felszíntől. Mivel a NASA élőben közvetítette a kísérletet, rengeteg ember láthatta, ahogy az Ingenuity három méterre fölemelkedik, és csaknem fél percig fönnmarad a felszín fölött. Eközben a saját árnyékáról már tudott készíteni egy fotót, miközben a holdjáró szintén készített róla egy színes képet.

A gép első felszállását a NASA a Wright fivérek közel 120 évvel ezelőtti földi repüléséhez hasonlította. (Ráadásul az esemény egybeesett az idősebb Wright-testvér, Wilbur Wright születésének 154. évfordulójával.) A következőkben természetesen már hosszabb időtartamra is felszállhat az Ingenuity, amely ettől kezdve a Mars olyan helyeiről is tud majd képeket-adatokat küldeni, ahová a nagyobb és több energiát igénylő szerkezetek nem tudnának eljutni.

„Kis repülés egy drónnak, hatalmas szárnyalás az űrkutatásnak” – írták át az első, Holdra lépő űrhajós híres mondatát a kutatók az alkalomra, ezzel is érzékeltetve, hogy ismét jelentős fordulathoz érkezett az űrkutatás, és persze azt is, hogy ma is tisztelik az elődök teljesítményét.

Lévai Júlia

Érdekelnek a világűrrel kapcsolatos könyvek? Ezeket ajánljuk:
Mi MICSODA – Nemzetközi Űrállomás
Mi MICSODA A bolygók és az űrutazás – Irány a világűr!
Mi MICSODA Junior – A világűr