Apa yang diharapkan selama penerbangan helikopter Ingenuity Mars pertama NASA |  NOVA
PBS

Apa yang diharapkan selama penerbangan helikopter Ingenuity Mars pertama NASA | NOVA

Luar Angkasa + PenerbanganPenerbangan luar angkasa

Ingin menerbangkan helikopter di planet lain? Inilah yang diperlukan.

Ingenuity close-up yang diambil pada tanggal 5 April oleh Mastcam-Z, sepasang kamera yang dapat diperbesar di atas rover Perseverance. Kredit: NASA/JPL-Caltech/ASU.

NASA telah menunda penerbangan pertama helikopter Ingenuity Mars, mengumumkan bahwa mereka mengharapkan untuk menetapkan tanggal baru minggu depan.

Helikopter, yang tiba di planet merah yang terselip di dalam bajak Perseverance pada bulan Februari, awalnya dijadwalkan terbang pada hari Minggu, mengamankan posisinya sebagai helikopter pertama yang lepas landas di dunia lain. Namun, pada Jumat malam, tes kecepatan tinggi dari rotor Ingenuity berakhir lebih awal: Ketika urutan perintah helikopter mencoba untuk mentransisikan komputer penerbangan dari mode “preflight” ke “flight”, para insinyur disiagakan akan masalah potensial. Tim telah memutuskan untuk memperbarui perangkat lunak kontrol penerbangan Ingenuity sebelum mencoba penerbangan perdananya.

Selama penerbangan pertama ini, helikopter Ingenuity Mars akan lepas landas, melayang 10 kaki di atas permukaan Mars, mengambil gambar, dan mendarat kembali—semuanya dalam waktu sekitar 40 detik. Sementara itu, sekitar 200 kaki jauhnya, rover Perseverance akan mengambil gambar dan video perjalanan singkat pendampingnya.

Penerbangan pertama ini akan menjadi awal sederhana dari tugas yang jauh lebih ambisius: Dalam 30 hari ke depan, tim Ingenuity di Laboratorium Propulsi Jet NASA akan mencoba total lima penerbangan, masing-masing lebih lama dan lebih teknis daripada yang terakhir.

“Setiap dunia hanya mendapat satu penerbangan pertama,” kata Manajer Proyek Ingenuity MiMi Aung saat konferensi pers pada hari Jumat. Ini adalah “momen bersejarah yang memiliki analog pada tahun 1903,” tambah Associate Administrator for Science NASA Thomas Zurbuchen, merujuk pada tahun Wright bersaudara menjadi yang pertama di dunia yang menerbangkan pesawat yang dioperasikan dengan motor—setelah dua kali gagal lepas landas.

“Sejarah memberitahu kita bahwa Orville dan Wilbur mengambil kemunduran ini seperti insinyur sejati,” membenarkan bahwa pemahaman dasar mereka tentang penerbangan adalah benar dan kembali dan membuat perubahan halus, Aung mengatakan selama konferensi pers hari Jumat. Aung yakin dia dan timnya sama-sama berpengalaman dalam tantangan unik menerbangkan hovercraft di planet lain dan sadar bahwa meskipun bertahun-tahun persiapan, sesuatu bisa salah ketika tiba waktunya untuk percobaan pertama. “Saya ingin menjadi konservatif,” kata Aung pada hari Jumat, menambahkan tim Ingenuity belum merayakan pencapaian helikopter Mars.

Mungkin tantangan terbesar yang akan dihadapi tim adalah atmosfer Mars. Sebagian besar terdiri dari karbon dioksida, atmosfer Mars hanya 1% setebal planet kita sendiri, yang terutama nitrogen. Ketipisannya membuatnya setara dengan terbang tiga kali ketinggian Gunung Everest, kata insinyur uji kamar Ingenuity Amelia Quon pada hari Jumat.

Rotorcrafts, termasuk helikopter, terbang dengan menghasilkan daya angkat. Saat bilah mereka berputar, mereka mendorong udara dan ini mengangkat pesawat, Aung menjelaskan. Dalam atmosfer yang tipis, katanya, ada lebih sedikit molekul untuk didorong, “jadi Anda perlu berputar lebih cepat untuk mendapatkan daya angkat,” katanya. Sementara baling-baling kebanyakan helikopter duniawi beroperasi sekitar 450 hingga 500 putaran per menit, Ingenuity akan bergerak pada 2.400 rpm.

Rotor kecerdikan “bukanlah sesuatu dari rak; mereka benar-benar disetel untuk memaksimalkan daya angkat di atmosfer yang sangat tipis,” kata Aung. Dengan berat sekitar 35 gram, rotor memiliki inti busa untuk bobot yang lebih ringan dan dilapisi serat karbon, ditata dalam kisi-kisi, untuk kekakuan dan kekuatan yang optimal.

Seperti bilahnya, badan helikopter Mars juga ringan, kurang dari empat pon. “Kami tidak dapat mewujudkannya” dengan teknologi yang ada 10 atau 15 tahun yang lalu, kata Aung.

Angin kencang Mars juga menimbulkan tantangan. Jika hembusan menjadi terlalu kuat sebelum Ingenuity dijadwalkan untuk terbang, tidak ada cara untuk secara otomatis menunda atau membatalkan penerbangan melalui Perseverance, Kepala Operasi Ingenuity Tim Canham menjelaskan selama konferensi pers hari Jumat. Ini karena sistem penentu cuaca penjelajah Perseverance tidak memiliki hubungan dengan Ingenuity. Dan Kecerdasan tidak memiliki cara untuk memperbaiki dirinya sendiri; jika gagal mendarat dengan sisi kanan atas selama penerbangannya, misinya di Mars akan berakhir.

Tapi ada kabar baik: cuaca Mars mudah diprediksi. “Cuaca di Mars cenderung tetap sama selama periode sol,” jelas Canham. (Pada 24 jam, 39 menit, dan 35 detik, sol Mars sedikit lebih lama dari satu hari di Bumi.) Tim Ingenuity awalnya memilih 12:30 waktu Mars pada hari Minggu, setara dengan 23:00 EDT, untuk potensi lepas landas pertama karena tim menghitung saat itulah Ingenuity akan memiliki baterai yang paling banyak terisi dayanya dan Mars akan memiliki langit yang paling tenang.

Tim mulai menguji pada tahun 2014 apakah Ingenuity berhasil terbang di planet lain. Kami “membuat Mars di Bumi,” kata Quon, mengacu pada ruang vakum termal simulator ruang angkasa Jet Propulsion Laboratory NASA, yang diuji Voyager 1 dan 2 sebelum masuk ke luar angkasa dan keluar dari tata surya kita.

Pertama, tim menggunakan model penerbangan untuk mengilustrasikan bahwa pengangkatan itu mungkin—bayangkan beberapa lompatan dan pendaratan darurat—di lingkungan mirip Mars. Kemudian, pada tahun 2018, tim membuat model berputar tiga kaki di udara dan berputar. Pada 2019, para ilmuwan NASA mengambil data dari tes sebelumnya dan menerapkannya untuk menguji helikopter Ingenuity Mars yang sebenarnya.

Jika semuanya berjalan dengan baik, selama sol pertama setelah terbang ke langit, Ingenuity akan mengirimkan foto hitam-putih dan data ringkasan penerbangannya ke Perseverance, yang akan mengirimkan data tersebut ke para ilmuwan di Bumi. Pada hari-hari berikutnya, para ilmuwan berharap untuk menerima citra warna dan data yang lebih kompleks dari penerbangan.

NASA’s Perseverance Mars rover mengambil selfie dengan helikopter Ingenuity, terlihat di sini sekitar 13 kaki (3,9 meter) dari rover dalam gambar yang diambil 6 April 2021, hari Mars ke-46, atau sol, dari misi. Kredit Gambar: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Canham juga ingin mendengar suara peluncuran Ingenuity: Perseverance dilengkapi dengan mikrofon yang dirancang khusus untuk bertahan hidup di Mars—dan menangkap bidikan, kresek, dan letupan batu-batunya yang mendesis. Mikrofon dapat menangkap peluncuran Ingenuity, tetapi mengingat jaraknya yang agak signifikan (lebih dari 200 kaki) dari helikopter, tidak ada jaminan. Ini “sangat menyentuh dan teruskan apakah kita akan mendapatkan sesuatu,” kata Canham pada hari Jumat. “Tapi siapa yang tahu.”

Yang lebih pasti adalah bahwa Perseverance akan mengambil foto sendiri dari penerbangan pertama Ingenuity.

Sebelum, selama, dan setelah 40 detik waktu tayang Ingenuity, Perseverance akan mengambil enam hingga tujuh foto per detik menggunakan kamera Mastcam-Z onboard, satu dengan perspektif yang diperbesar dan yang lainnya dengan perspektif yang diperkecil. (Anda dapat melihat gambar saat masuk di situs web NASA di sini.)

Tim Ingenuity mengharapkan penerbangan keduanya terjadi empat hari setelah penerbangan awalnya. Dan jika itu berjalan dengan baik — tujuannya adalah agar helikopter terbang hingga 15 kaki — tim akan pindah ke irama penerbangan setiap tiga hari.

“Kami ingin bersenang-senang” dengan penerbangan keempat dan kelima, kata Aung, menunjukkan bahwa tim tersebut dapat menjelajah setidaknya 150 kaki keluar dan kembali dari lokasi lepas landas helikopter, mungkin ke wilayah yang belum pernah dilihat sebelumnya. “Ini semua tentang masa depan. Ini semua tentang menjadi pencari jalan,” katanya, menjelaskan bahwa Ingenuity dapat menginformasikan bagaimana helikopter ruang angkasa masa depan, yang akan lebih besar dan lebih berat, harus berfungsi.

Seperti penjelajah Mars pertama NASA—Sojourner seukuran microwave seberat 23 pon, yang mendarat di planet merah pada 1997—Ingenuity adalah “demonstrasi teknologi,” jelas Zurbuchen, Associate Administrator for Science NASA. Mirip dengan misi singkat Sojourner di Mars, Zurbuchen percaya, beberapa dekade dari sekarang, kita akan melihat kembali bulan penerbangan Ingenuity dengan kagum dan suka.

“Bulan kecerdikan akan menjadi demonstrasi agresif dari apa yang mungkin bisa dilakukan,” katanya. Dan, rekan setimnya Elsa Jensen menambahkan, “Kakak”—Ketekunan—“akan menonton.”

Posted By : togel hongķong 2021