وصل الإبداع إلى المريخ كمسافر خلسة ، مطويًا تحت مركبة ناسا الجوالة المثابرة ، والتي هبطت على الكوكب الأحمر في فبراير بعد رحلة استمرت سبعة أشهر على بعد 293 مليون ميل من الأرض. في رحلتها الأولى ، سترتفع المركبة التي يبلغ وزنها 4 أرطال و 85 مليون دولار على ارتفاع حوالي 10 أقدام فوق السطح وتحوم – ليس أعلى من حافة طوق كرة السلة – قبل أن تعود إلى السطح. يجب أن تكتمل الرحلة بأكملها في غضون 90 ثانية.
الرحلة القصيرة – واحدة من خمس رحلات مقررة لمدة شهر من المقرر أن تبدأ في 11 أبريل أو حواليه – هي قفزة قصيرة عبر إجراءات السفر بين الكواكب. لكن مسؤولي الوكالة قالوا إنها ستكون قفزة هائلة لاستكشاف المريخ. وقالوا إن الطائرات المسيرة ذاتية القيادة مثل Ingenuity يمكن أن تحلق في المستقبل في السماء لاستكشاف الأخاديد والقلنسوات الجليدية والتضاريس الأخرى التي يتعذر على المركبات الجوالة الوصول إليها. إذا هبط المستكشفون البشريون على سطح المريخ ، يمكن للطائرات بدون طيار أن تعمل ككشافة جوية وأجهزة استشعار.
قال بوب بالارام ، كبير المهندسين للمشروع في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا: “نأمل أن تسمح لنا شركة Ingenuity بتوسيع وفتح التنقل الجوي على المريخ”.
تعد رحلة الإبداع ، وهي جزء من مهمة أكبر للبحث عن علامات الحياة الماضية على الكوكب الأحمر ، الأحدث في موجة من اللحظات البارزة على سطح المريخ هذا العام.
كما وصلت بعثات من الصين والإمارات العربية المتحدة إلى المريخ في فبراير ، وانضمت إلى مركبة فضائية من الهند ووكالة الفضاء الأوروبية والولايات المتحدة ، وكلها تدرس بنشاط كوكب الصحراء من الفضاء. بالإضافة إلى مهمة المثابرة ، لدى ناسا مهمتان علميتان الآن لاستكشاف السطح.
يُجري مسبار الأمل المداري الإماراتي الذي تبلغ تكلفته 200 مليون دولار – أول مسبار بين الكواكب في العالم العربي – دراسة الطقس لمدة عامين. يحمل مسبار Tianwen-1 الصيني الذي يدور حول المدار مركبة روفر ، من المتوقع أن تهبط إلى سطح المريخ في مايو أو يونيو.
لإنشاء براعة تعمل بالطاقة الشمسية ، استفاد مهندسو ناسا من التطورات الحديثة في بطاريات الليثيوم والكاميرات والمعالجات الدقيقة وبرامج الكمبيوتر – وأخذوا في الاعتبار الظروف القاسية التي كانوا يعرفون أن المعدات ستلبيها. كان يجب أن تكون المروحية من وزن الريشة ولكنها قوية بما يكفي لتحمل اهتزازات وخشخيشة ولفافة إطلاق صاروخ والهبوط العنيف إلى السطح. كما يجب أن تكون قادرة على البقاء على قيد الحياة في دورات التجميد والذوبان الشديدة في الفضاء السحيق وعلى سطح المريخ.
إنها ليست مجرد طائرة هليكوبتر. قال بن بيبينبيرج ، مهندس ميكانيكا الطيران في شركة AeroVironment Inc. في سيمي فالي ، كاليفورنيا ، وهي شركة طائرات بدون طيار وصواريخ تكتيكية ساعدت في تصميم وبناء الإبداع ، “إنها أيضًا مركبة فضائية”. إنها مثل محاولة بناء جرار للمنافسة في سباق سيارات الفورمولا 1 “.
كان التحدي الكبير لفريق Ingenuity هو إنشاء مركبة قادرة على توليد قوة رفع في الغلاف الجوي للمريخ المخلخل ، والذي يمثل 1٪ فقط من كثافة الأرض. تحتوي المروحية على أربع شفرات دوارة من ألياف الكربون تدور في اتجاهين متعاكسين بسرعة 2400 دورة في الدقيقة – أسرع بخمس مرات من المروحية التقليدية. يتم تشغيل الدوارات التي يبلغ طولها 4 أقدام بواسطة ستة محركات ، استغرق كل منها فنيًا 100 ساعة من العمل تحت المجهر للجمع. قال مهندسو المشروع إن محطات الطاقة التي يبلغ حجمها نصف لتر تولد قدرًا كبيرًا من الحرارة لدرجة أن شركة Ingenuity لا يمكنها الطيران إلا لمدة 90 ثانية قبل المخاطرة بالانهيار.
كان التحدي الآخر هو منح Ingenuity القدرة على الطيران دون تحكم بشري ، وهو أمر مستحيل بالنظر إلى الـ 12 دقيقة التي تستغرقها إشارات الراديو لتغطية المسافة الشاسعة بين الأرض والمريخ. لكي تطير بثبات في هبوب رياح المريخ التي لا يمكن التنبؤ بها ، يجب على كمبيوتر Ingenuity الموجود على متن الطائرة ضبط موضع المروحية 500 مرة في الثانية ، والتنقل باستخدام الصور الأرضية المحدثة باستمرار لرسم مسارها. قال مهندسو المشروع إن برنامج الطائرة بدون طيار يحتوي في المجموع على 800 ألف سطر من التعليمات البرمجية.
قال تيم كانهام ، مدير عمليات Ingenuity في مختبر الدفع النفاث: “لقد احتجنا إلى معالج مدمج جدًا من حيث الوزن والحجم ، كما أنه قوي جدًا”. على سبيل المثال ، فهي ليست قوية بما يكفي أو مضغوطة بما يكفي للقيام بالمهمة نيابة عنا. “
لذلك اختارت ناسا معالجًا دقيقًا مصممًا للإلكترونيات الاستهلاكية ، والذي يقول مهندسو ناسا إنه أقوى 150 مرة من أي شيء أطلقته الوكالة على كوكب آخر. الجهاز الذي تم تصنيعه بواسطة شركة Qualcomm Inc. ، يحزم مليار ترانزستور في رقاقة السيليكون الصغيرة الخاصة به ويأتي مع نظام تشغيل مشهور مفتوح المصدر يسمى Linux مثبت بالفعل. إنه نفس نظام التشغيل الذي يدير معظم الإنترنت والعديد من أجهزة الكمبيوتر العملاقة والتبادلات حول العالم.
قال ديف سينغ ، المدير العام للروبوتات والطائرات بدون طيار والآلات الذكية في كوالكوم: “هذا هو نفس المعالج الذي دخل العديد من الهواتف الذكية السائدة”.
للمقارنة ، تحتوي شريحة Power PC ذات الصلابة الإشعاعية المستخدمة في مركبة Perseverance وحوالي 150 مركبة فضائية أخرى تابعة لناسا في العقود الأخيرة على حوالي 10.4 مليون ترانزستور.
في الأيام الأخيرة ، تم تفريغ Ingenuity استعدادًا للإطلاق ، حيث تم إسقاط ساق من ألياف الكربون واحدة تلو الأخرى حتى يتم تثبيت دعاماتها الأربعة في موضعها في وضع رأسي. يوم الجمعة ، كانت جاهزة لتوضع على رقعة مختارة بعناية من تربة المريخ والتي ستكون بمثابة مهبط للطائرات المروحية. بمجرد شحن بطارياتها بالكامل ، سيقوم مهندسو ناسا بإجراء فحوصات نظام ما قبل الرحلة لعدة أيام. تدعو الخطط إلى التراجع عن مركبة المثابرة الجوالة إلى نقطة مراقبة قريبة ، حيث ستقوم بتصوير الرحلات القادمة.
قال مهندسو المشروع ، على الرغم من أدائها على المريخ ، فقد أحدثت فرقًا بالفعل على الأرض.
قال السيد Pipenberg من AeroVironment: “كان هناك الكثير من عمليات نقل التكنولوجيا”. “ما تعلمناه من الطائرات التي تعمل بالطاقة الشمسية في وقت مبكر ساهم بشكل كبير في تطوير الإبداع. ما تعلمناه من الإبداع ذهب مباشرة إلى الجيل التالي من الأجهزة التي تعمل بالطاقة الشمسية – الطائرات عالية الارتفاع.”
قارن مسؤولو ناسا الإبداع بطائرة الأخوين رايت ، التي قامت في عام 1903 بأول رحلة يتم التحكم فيها وتشغيلها على الأرض – رحلة مدتها 12 ثانية ، 120 قدمًا مهدت الطريق لبريد جوي وطائرات ركاب وأميال طيران متكررة. كتقدير لهذه الرحلة ، ترتدي شركة Ingenuity عينة من القماش من Flyer على الجانب السفلي من ألواحها الشمسية.
تم نشر هذه القصة من خلاصة وكالة بدون تحرير نص.
