Tiny NASA Helicopter Drone kan utforska Mars en dag

NASAs framtida Mars-rover kan få en fågelperspektiv över sina Red Planet-omgivningar tack vare små helikopterscoutare.

Ingenjörer på rymdverkets Jet Propulsion Laboratory (JPL) i Pasadena, Kalifornien, utvecklar en 2,2-lb. (1 kilo) helikopter drone för Mars som mäter 3,6 fot (1,1 meter) från knivspets till knivspets. Detta antennsystem skulle kunna användas av NASAs 2020 Mars Rover, och skulle fungera i partnerskap med sexhjuliga roboten.

"Om vår rover var utrustad med sin egen helikopter som kunde se över långa föremål framför den, skulle det göra det möjligt för oss att fatta beslut mycket mer effektivt på vilken väg som ska beordra roveren", sa JM Mechanics Engineer Mike Meacham i en video om den möjliga Mars-helikoptern som NASA släppte på torsdagen (22 januari).

I tunn luft

Att flyga en robothelikopter på Mars skulle naturligtvis vara mycket hårdare än att göra så här på jorden. För att börja med är den martianska atmosfären bara 1 procent så tät som jordens jord vid havsnivån, vilket innebär att en helikopter skulle behöva ha större blad eller snurra dem snabbare för att hålla sig högt uppe på den röda planeten.

Och det är inte det enda problemet.

"Det är utmaningen att hålla hela massan av systemet liten så att vi inte överväldigar systemet med hiss," säger Bob Balaram, maskiningenjör för rörlighet och robotteknik vid JPL, i NASA-videon.

"Det måste vara självständigt när det gäller att kunna flyga och bibehålla stabil flygning," tillade han. "Och då måste det här systemet upprepade gånger ta av och landa på naturlig stenig terräng som du ser ut här. Och då är den andra att den måste överleva Mars 'hårda miljö."

Funktionerna i det föreslagna systemet innefattar motroterande propellrar avsedda för användning i den tunna marsfären; batterier som laddas upp av solenergi En kamera med hög upplösning, nedåtriktad för navigering, landning och vetenskaplig mätning av terrängen. och ett kommunikationssystem för att vidarebefordra data till roveren.

Enligt ett dokument kallat "2014 Robotics Activities at JPL", av anläggningens Richard Volpe, skulle helikoptern hjälpa missionsgruppmedlemmar att utforska terrängen kring en Mars-rover, vilket ger en bättre förståelse för geologiska sammanhang och medverkan i mål och vägval.

Av säkerhetsskäl skulle helikoptern inte fungera nära roveren. Istället skulle det släppas ut på marken och skulle bara bli aktivt efter att roveren hade kört tillräckligt med avstånd.

Enskilda dagliga flygningar skulle vara begränsade till bara 3 minuter på grund av kraftbegränsningar. Helikoptern kommer sannolikt att flyga så högt som 330 meter (100 m) och täcka en markspår på ca 2000 meter (600 m) varje dag, sa forskarna.

Helikopterns observationer skulle ge överliggande bilder som är 10 gånger större än vad Mars-kretsande rymdfarkoster kan få, och större områdesdäckning än vad som kan ses från roverperspektivet.

Medan Marshelikopterprojektet fortfarande ligger i ett relativt tidigt utvecklingsstadium, har forskarna gjort en rättvis utveckling, sa Balaram.

"Under det senaste året har vi gjort ett antal tester i vår 25 fot långa vakuumkammare med hjälp av skalermodeller där vi pumpar ner till Mars-densiteter, vilket visar hissen av dessa typer av blad", sa han .

Ingen planet är mer brant i myt och missuppfattning än Mars. Denna quiz kommer att avslöja hur mycket du verkligen vet om några av de goofiest påståenden om den röda planeten.

Entomopter-förslaget

En flygande enhet på Mars har föreslagits tidigare. För flera år sedan finansierade NASA-institutet för avancerade koncept (nu NASA Innovative Advanced Concepts-programmet) undersökningen om att använda en insektliknande entomopter för framtida Mars-atmosfäriska prospekteringsuppdrag.

Anthony Colozza, från Aerospace Institute of Ohio, ritade en entomopter med biomimetik och avancerad cirkulationskontrollteknik. Tillvägagångssättet skulle uppnå väsentligt högre hiss än vad som är möjligt genom konventionell design, sade Colozza.

Och andra typer av Mars-maskinvaror, inklusive ballonger, kan väl bli en del av prospekteringsverktygssatsen av en mänsklig expedition till den röda planeten. NASA har som mål att få astronauter i närheten av Mars i mitten av 2030-talet.

Leonard David har rapporterat om rymdindustrin i mer än fem årtionden. Han är tidigare forskningschef för National Commission on Space och är medförfattare till Buzz Aldrins 2013 bok, "Mission to Mars - My Vision for Space Exploration", publicerad av National Geographic med en ny uppdaterad paperbackversion som släpptes i maj . Följ oss @Spacedotcom, Facebook eller Google+. Ursprungligen publicerad den ProfoundSpace.org.