Po prvi put u istoriji, dve planete su bile dom za testiranje budućih dizajna aviona. U ovom svetu, novi rotor koji bi mogao da se koristi sa Marsovim helikopterima sledeće generacije nedavno je testiran u NASA-inoj laboratoriji za mlazni pogon u južnoj Kaliforniji, vrteći se skoro supersoničnim brzinama (0,95 maha). U međuvremenu, helikopter Ingenuiti Mars agencije postigao je nove rekorde visine i brzine na Crvenoj planeti u ime eksperimentalnog testiranja leta.
„Naše testiranje helikoptera na Marsu sledeće generacije je bukvalno dalo najbolje od oba sveta“, rekao je Tedi Canetos, menadžer projekta Ingenuiti-a i menadžer za helikoptere Mars Sample Recoveri Helicopters. „Ovde na Zemlji, imate svu instrumentaciju i praktičnu neposrednost kojoj se možete nadati dok testirate nove komponente aviona. Na Marsu imate stvarne vanzemaljske uslove koje nikada ne biste mogli da ponovo stvorite ovde na Zemlji.“ To uključuje atmosferu kao šapat i znatno manju gravitaciju nego na Zemlji.
Lopatice rotora od ugljeničnih vlakana sledeće generacije koje se testiraju na Zemlji su skoro 4 inča (više od 10 centimetara) duže od Ingenuiti-ovih, sa većom snagom i drugačijim dizajnom. NASA misli da bi ove oštrice mogle omogućiti veće, sposobnije helikoptere na Mars. Izazov je u tome što se vrhovi sečiva približavaju nadzvučnim brzinama, turbulencija koja izaziva vibracije može brzo izmaći kontroli.
Da bi pronašli prostor dovoljno veliki da stvore Marsovsku atmosferu na Zemlji, inženjeri su pogledali JPL-ov svemirski simulator širine 25 stopa i visine 85 metara (8 metara sa 26 metara) — mesto gde se nalaze Surveior, Voiager i Cassini je prvi put osetio okruženje nalik svemiru. Tri nedelje u septembru, tim je pratio senzore, merače i kamere dok su lopatice izdržale trčanje za trčanjem pri sve većim brzinama i većim uglovima nagiba. Sistem sa dvostrukim rotorom za sledeću generaciju Marsovih helikoptera testiran je u svemirskom simulatoru od 25 stopa u NASA-inoj laboratoriji za mlazni pogon 15. septembra. Duže i jače od onih koje se koriste na helikopteru Ingenuiti Mars, lopatice od ugljeničnih vlakana dostigle su skoro nadzvučne brzine tokom testiranja. Kredit: NASA/JPL-Caltech
„Okrenuli smo naše lopatice do 3.500 obrtaja u minuti, što je 750 obrtaja u minuti brže nego što su sečiva Ingenuiti nestala“, rekao je Tajler Del Sesto, zamenik vodiča za testiranje helikoptera Sample Recoveri Helicopter u JPL. „Ove efikasnije lopatice su sada više od hipotetičke vežbe. Spremne su za let.“
Otprilike u isto vreme, i oko 100 miliona milja (161 milion kilometara) daleko, Ingenuitiju je naređeno da isproba stvari koje tim Mars Helicopter nikada nije zamislio da će moći da uradi.
Prvobitno je planirano da Ingenuiti leti ne više od pet puta. Sa svojim prvim letom koji je ušao u dnevnik misije pre više od dve i po godine, helikopter je premašio planiranu 30-dnevnu misiju za 32 puta i leteo je 66 puta. Svaki put kada Ingenuiti leti u vazduh, on pokriva novo tlo, nudeći perspektivu koju nijedna prethodna planetarna misija nije mogla postići. Ali u poslednje vreme, Team Ingenuiti izvodi svoj rotorkraft na solarni pogon na okretanje kao nikada ranije.
„Tokom proteklih devet meseci, udvostručili smo našu maksimalnu brzinu i visinu, povećali stopu vertikalnog i horizontalnog ubrzanja, pa čak i naučili da slećemo sporije“, rekao je Trevis Braun, glavni inženjer Ingenuiti-a u JPL-u. „Proširenje omotača pruža neprocenjive podatke koje dizajneri misije mogu koristiti za buduće helikoptere na Marsu. Ovaj video kombinuje dve perspektive 59. leta NASA-inog helikoptera Ingenuiti Mars. Video sa leve strane je snimljen Mastcam-Z na NASA-inom roveru Perseverance Mars; crno-beli video sa desne strane snimio je Ingenuiti-ov Navcam okrenut nadole. Let se dogodio 16. septembra. Kredit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Ograničeni obzirom na raspoloživu energiju i temperaturu motora, letovi Ingenuiti obično traju oko dva do tri minuta. Iako helikopter može pokriti više tla u jednom letu leteći brže, prebrzo letenje može zbuniti sistem za navigaciju na brodu. Sistem koristi kameru koja prepoznaje kamenje i druge karakteristike površine dok se kreću kroz njegovo vidno polje. Ako te funkcije prođu prebrzo, sistem može izgubiti svoj put.
Dakle, da bi postigao veću maksimalnu brzinu na zemlji, tim šalje komande za Ingenuiti da leti na većim visinama (instrukcije se šalju helikopteru pre svakog leta), čime se karakteristike duže zadržavaju u vidu. Let 61 uspostavio je novi rekord visine od 78,7 stopa (24 metra) dok je proveravao šeme vetra na Marsu. Sa Letom 62, Ingenuiti je postavio rekord brzine od 22,3 mph (10 metara u sekundi)—i izviđao lokaciju za naučni tim rovera Perseverance.
Tim je takođe eksperimentisao sa Ingenuitijevom brzinom sletanja. Helikopter je dizajniran da kontaktira površinu pri relativno brzoj brzini od 2,2 mph (1 mph), tako da su njegovi senzori na brodu mogli lako da potvrde dodir i isključe rotore pre nego što se vrati u vazduh.
Helikopter koji sporije sleće mogao bi da bude dizajniran sa lakšim stajnim trapom. Dakle, na letovima 57, 58 i 59 oni su ga pokrenuli, pokazujući da Ingenuiti može sleteti pri brzinama 25% sporijim od onih kojima je prvobitno dizajniran da sleti.
Sve ovo marsovsko Chuck Ieager-ing nije gotovo. Očekuje se da će u decembru, nakon solarne konjukcije, Ingenuiti izvesti dva leta velike brzine, tokom kojih će izvršiti poseban set uglova nagiba i prevrtanja dizajniranih za merenje njegovih performansi.
„Podaci će biti izuzetno korisni u finom podešavanju naših aero-mehaničkih modela kako se rotorcraft ponašaju na Marsu“, rekao je Braun. „Na Zemlji se takva testiranja obično obavljaju u prvih nekoliko letova. Ali mi ne letimo tamo. Morate biti malo oprezniji kada radite tako daleko od najbliže radionice, jer ne dobijam nikakve promene.“
