Ученые завершили первое исследование динамики марсианской вертолетной пыли

Марс – очень пыльная планета. Пыль является постоянной проблемой для исследовательских миссий. Актуально это и для винтокрылого аппарата Ingenuity, который с февраля 2021 года исследует Красную планету вместе с марсоходом NASA Perseverance. Ученые из Технологического института Стивенса, Института космических наук и Лаборатории реактивного движения завершили исследование динамики марсианской пыли, основанное на первых полетах Ingenuity по Красной планете. Эта работа может быть полезна для программы по доставке образцов с Марса или для миссии Dragonfly, которая отправится на Титан в 2027 году. «Изучать динамику пыли на другой планете непросто», – объяснил Джейсон Рабинович, соавтор статьи. – «Трудно отправлять видео и изображения обратно на Землю, поэтому нам приходится работать с тем, что мы можем получить». Рабинович и его коллеги использовали передовые методы обработки изображений для извлечения информации из видео, сделанных во время шести полетов вертолета. Видео, снятые Perseverance, были с низким разрешением. Определив крошечные различия между видеокадрами и интенсивность света отдельных пикселей, ученые смогли рассчитать как размер, так и общую массу пылевых облаков, образовавшихся при взлете, зависании, маневрировании и посадке Ingenuity. Результаты были в пределах досягаемости инженерных моделей Рабиновича. Исследование показывает, что, как и предполагалось, пыль является важным фактором для винтокрылых летательных аппаратов. Ingenuity, по оценкам, поднимал около 2 килограмм пыли во время каждого полета.

«Когда вы думаете о пыли на Марсе, вы должны учитывать не только меньшую гравитацию, но и влияние давления воздуха, температуры, плотности воздуха — мы многое еще не до конца понимаем», – сказал Рабинович. – «Тем не менее, именно это делает изучение пылевых облаков Ingenuity таким захватывающим».

Лучшее понимание причин возникновения сбоев в работе оборудования позволит НАСА продлить будущие роботизированные миссии, дольше сохраняя работоспособность солнечных панелей и обеспечивая безопасную посадку хрупких приборов на пыльную поверхность Марса.

Вертолет NASA установил новые рекорды на Марсе

Во время последнего полета Ingenuity переместился на 625 метров за две минуты 46 секунд и преодолел потенциально опасную местность. Мини-вертолет Ingenuity во время девятого полета над поверхностью Марса побил сразу несколько своих рекордов, сообщили в NASA. Отмечается, что 5 июля аппарат пересек часть района Красной планеты под названием Seitah в южном направлении со скоростью пять метров в секунду, преодолев 625 метров. Он находился в воздухе две минуты и 46 секунд, улучшив свои предыдущие достижения по расстоянию, времени полета и скорости передвижения. Особенностью Seitah являются песчаные гребни, которые труднопроходимы для колесных роверов. Таким образом Ingenuity "вновь продемонстрировал возможности летательного аппарата для исследований Марса – быстрого получения информации о тех районах, куда сложно добраться иным путем". Также указано, что во время девятого полета вертолет делал цветные снимки, которые продолжают поступать в NASA.

Напомним, Ingenuity прибыл на Марс вместе с ровером Perseverance. Свой первый испытательный полет он совершил 19 апреля, поднявшись на 30 секунд на три метра. 

Как ранее отметили в NASA, информация об аппарате на Красной планете поможет в создании следующего марсианского вертолета, который будет больше по размерам и оснащен шестью несущими винтами. Его масса составит примерно 30 кг.

Марсианский вертолёт прислал на Землю первую цветную фотографию, которую сделал на Красной планете

Марсианский вертолёт NASA «Изобретательность» (Ingenuity) сделал свою первую цветную фотографию вскоре после того, как его опустил на поверхность Красной планеты марсоход «Настойчивость» (Perseverance). Снимок имеет разрешение лишь 320 × 240 точек и не особо информативен. «На картинке изображено дно кратера Езеро на Марсе и фрагменты двух колёс марсохода "Настойчивость"», — написали сотрудники NASA в описании опубликованной фотографии. Снимок был сделан 3 апреля 2021 года, когда винтокрылый аппарат на солнечной энергии всё ещё находился под ровером. Ожидается, что с помощью этой камеры будут получены несколько изображений в более высоком разрешением во время каждого испытательного полёта дрона. Ровер «Настойчивость» размером с автомобиль приземлился внутри кратера Езеро диаметром 45 километров 18 февраля — тогда вертолёт ещё был прочно закреплён на днище в сложенном состоянии. После сброса кожуха марсоход развернул «Изобретательность», выгрузил на поверхность Марса и отъехал на небольшое расстояние, дав возможность марсианскому солнечному свету достичь панелей вертолёта, питаемого от солнечных батарей. До этого момента дрон питался от марсохода, а теперь должен получать энергию только от солнца — она требуется не только для полётов, но и для обогрева во время холодных марсианских ночёвок (температура опускается до –90 °C).

В течение следующих нескольких дней «Настойчивость» отъедет ещё дальше, в место под названием Ван Зил Оверлук (в честь старшего научного сотрудника Лаборатории реактивного движения Якоба ван Зила). Отсюда откроется хороший вид на выбранную взлётную площадку. Если все пойдёт по плану, вертолёт взлетит 11 апреля, совершив первый в истории винтовой полёт за пределами Земли.

Цель состоит в том, чтобы доказать, что подобный способ исследования осуществим на Марсе. Если «Изобретательность» будет хорошо работать, будущие миссии на Красную планету могут получить более совершенные вертолёты-разведчики для марсоходов или для людских миссий. «Изобретательность» не несёт на борту никаких научных инструментов. Но небольшой дрон будет захватывать изображения во время своих полётов, и эти фотографии обещают быть довольно высокого качества.

Шестиколёсный марсоход постарается задокументировать первый испытательный полёт «Изобретательности» с помощью своей системы камер высокого разрешения MastCam-Z. Возможно, «Настойчивость» даже запишет звуки полёта с помощью своих двух бортовых микрофонов. Однако в разряженной марсианской атмосфере звук затухает быстро, так что может быть ничего не слышно.

Полётная программа «Изобретательности» ограничена максимум одним месяцем, после чего «Настойчивость» займётся своими делами. Марсоход стоимостью $2,7 млрд будет искать признаки древней марсианской жизни на дне Езеро, где миллиарды лет назад была дельта реки и большое озеро. Ровер также соберёт и сохранит несколько десятков образцов грунта, которые планируется вернуть на Землю в рамках совместной кампанией NASA и ESA — возможно, уже в 2031 году.