Mars bilim helikopteri Mars’ta havadaki bir jeolog olabilir

70’ten fazla başarılı uçuşun ardından, Mars’taki dikkat çekici ve çığır açan Ingenuity helikopteri görevi, kırık bir rotorla sona erdi. Şimdi NASA, daha büyük ve daha yetenekli bir helikopterin Kızıl Gezegende nasıl hava jeologu olabileceğini düşünüyor. Son birkaç yıldır bilim insanları ve mühendisler bu konsept üzerinde çalışıyor ve yaklaşık Perseverance gezgini boyutunda altı rotorlu bir hexacopter öneriyor.

Mars Bilim Helikopteri (MSH) olarak adlandırılan bu helikopter, yalnızca gelecekteki bir gezici için hava keşif aracı olarak hizmet vermekle kalmayacak, aynı zamanda ince Mars atmosferinde ve karada 5 kg’a (11 lbs) kadar bilim aletlerini de taşıyabilecek. gezicinin ulaşamayacağı arazide.

A yeni kağıt Mart 2024 Ay ve Gezegen Bilimi Konferansı’nda sunulan rapor, böyle bir helikopterin başarabileceği jeoloji çalışmasının ana hatlarını çiziyor.

“Helikopterle Mars Kabuğunun Kökenini ve Petrolojisini Çözmek” başlıklı makale, özellikle bazaltik kayaların bileşimindeki beklenmedik ikiliklere ilişkin son keşiflerle birlikte, Mars yüzeyinin yapısı ve tarihi hakkında birkaç önemli sorunun bulunduğunu belirtiyor. Mars gezicileri ve yörüngesel uzay aracından yapılan gözlemlerde, bazı bölgelerin sudan etkilendiği, bazılarının ise etkilenmediği görülüyor.

Makalenin baş yazarı Iowa Üniversitesi’nden Valerie Payré, “Son on yıla kadar magmatik kayaların Mars’ta yalnızca bazaltik olduğunu düşünüyorduk” dedi. “Fakat son zamanlarda yapılan gezici ve yörünge ölçümleriyle, Dünya’da gördüklerimize benzer çok çeşitli magmatik kayaların bulunduğunu gözlemledik.”

Payré, e-posta yoluyla Mars’ta felsik kayalar (feldispat ve silikat) adı verilen yüksek silika konsantrasyonlarına sahip, elementler açısından zengin ve Mars yüzeyinde bulunması beklenmeyen kayaların bulunduğunu açıkladı.

Payré, “Bunları Curiosity gezgini ile ölçtük ve yörünge ölçümlerini kullanan diğerlerinin nerede olabileceğine dair bazı ipuçları aldık” dedi. “Ancak, bu felsik kayaların Mars’ta yaygın mı yoksa sadece birkaç yerde mi bulunduğunu bilmek için yörünge veri setinde yakın çekim görüntüler (milimetrik ölçek) ve bileşim analizleri eksik. Bu, Mars’ın kabuğunun ne olduğunu anlamak için oldukça önemli. Dünya’nın kabuğundan yapılmış ve ona benzer olup olmadığı, bunun gezegenin oluşumu ve hatta geçmiş iklimle ilgili sonuçları var.”

Payré ve ekibi, helikopterin, gezicinin asla geçemeyeceği yerleri (örneğin, çok yüksek rakımlı araziler) keşfetmek için mükemmel olacağını düşünüyor çünkü oraya iniş yapmak çok fazla yakıt gerektirecek.

Önerdikleri araçlar arasında küçük ölçekli mineralojik haritalama için minyatürleştirilmiş görünür ve yakın kızılötesi (VNIR) spektrometre ve hem Curiosity hem de ChemCam lazer cihazına benzer bir cihaz olan mikro görüntüleyicili küçük bir Lazer Kaynaklı Arıza Spektrometresi (LIBS) yer alıyor. Azim gezicileri. Ekip, makalelerinde, bu enstrümanlara sahip bir helikopterin, umut verici felsik arazileri tespit etmek ve bunların kompozisyonunu mikron ölçeğinde ölçmek için kilometrelerce yol kat edebileceğini yazıyor.

Payré, “Bu olası felsik araziler üzerinde uçabilir ve görünür/yakın kızılötesi spektrometre kullanarak minerallerine bakabilir, ilgilenilen yerlere inebilir, yakın çekim görüntüleri çekebilir ve bu kayaların bileşimlerini LIBS ile ölçebiliriz” dedi. “Sonunda Mars’ın kabuğunun ne olduğunu bilebildik ve nasıl oluştuğunu daha iyi sınırlayabildik.”

Mars’ın manyetik alanının nasıl çalıştığını daha iyi anlamak için, manyetik alan anormalliklerini ölçen yerleşik bir manyetometre de olabilir, ki bu hala belirsizdir. Mars’ın şu anda küresel bir manyetik alanı yok, ancak ömrünün başlarında bir tane vardı.

Payré, Universe Today’e şunları söyledi: “Böyle bir yük, çeşitli yaşlardaki tortul kayaların bileşimini ve minerallerini ölçerek Mars’taki geçmiş iklimi daha iyi anlamamızı sağlayacak.”

Kavramsal bir tasarım kağıt 2020’de yayınlanan makale, kütlesi yaklaşık 31 kg (70 lbs) ve toplam çapı 4 metrenin (13 fit) biraz üzerinde olan bir Mars hexacopter önerdi. Her bir rotor seti yaklaşık 0,64 metre (2 ft) uzunluğunda kanatlara sahip olacaktır. Helikopter, şarj edilebilir bir güneş pili ile çalıştırılacak. Bu sadece rotorlara güç sağlamakla kalmayacak, aynı zamanda istenen bilimsel araçlara da güç sağlayacaktır.

Bu helikopter saniyede 30 metre (60 mil/saat) kadar hızlı hareket edebiliyordu ama aynı zamanda beş dakikaya kadar bir süre boyunca bir nokta üzerinde havada asılı kalabiliyordu. Ames Araştırma Merkezi, Jet Propulsion Laboratuvarı ve Maryland Üniversitesi’nden mühendisler, MSH’nin uçuş başına 10 km’ye (6,2 mil) kadar menzille uçabileceğini yazdı. Bu hız ve menzil ile MSH, Perseverance ve Curiosity gibi gezici robotların yıllar içinde kat ettiği mesafeyi birkaç gün içinde kat etme potansiyeline sahip.

Payré, “Bir helikopterin uçabilmesi gerçeği, gezicinin erişemeyeceği yerleri ziyaret etme misyonunu kolaylaştıracak ve daha önce hiç hayal etmediğimiz yerlere erişebilecektik” dedi.

Payré ve ekibi, Curiosity Rover tarafından gelişmiş felsik kayaların bulunduğu Gale Krateri Gale krateri; Yörünge gözlemlerinin feldispat içeren kayalardan oluşan derin bir kabuğu ortaya çıkardığı devasa Valles Marineris kanyonu; ve feldispat katmanlarına sahip olduğu bilinen 2.300 km’lik çarpma krateri olan Hellas havzası.