NASA та американська компанія AeroVironment розпочали спільну розробку трьох марсіанських вертольотів, які планується відправити на Червону планету наприкінці 2028 року. Апарати отримають збільшені ротори, потужніші сонячні панелі та радари для пошуку підповерхневого льоду.
27 серпня AeroVironment повідомила про отримання контракту від Лабораторії реактивного руху NASA (JPL) на спільне проєктування та виробництво трьох вертольотів для місії SkyFall. Вартість угоди компанія не розкрила.
Місія SkyFall стане частиною масштабнішого проєкту Space Reactor 1 Freedom, який NASA планує запустити наприкінці 2028 року для демонстрації ядерної електричної рухової установки. Три вертольоти доставлять на Марс як додаткове корисне навантаження.
Новий етап після Ingenuity
SkyFall створюється на основі технологій знаменитого марсіанського вертольота Ingenuity, який прибув на Марс разом із марсоходом Perseverance у 2021 році та згодом виконав 72 польоти замість початково запланованих п’яти.
Зовні нові апарати будуть дуже схожими на Ingenuity, однак виявляться трохи більшими. Основна відмінність пов’язана зі збільшенням корисного навантаження: SkyFall отримає більші ротори, здатні забезпечити необхідну підіймальну силу для додаткового обладнання.
Маса кожного вертольота становитиме близько 2,5–2,7 кг проти приблизно 1,8 кг у Ingenuity. Крім того, SkyFall отримає збільшену сонячну панель і власну систему зв’язку з орбітальними апаратами Марса. Ingenuity для передачі даних використовував марсохід Perseverance як ретранслятор.
Вертольоти шукатимуть лід під поверхнею
Одним з основних наукових інструментів SkyFall стане радар, здатний досліджувати ґрунт на глибину приблизно від 12 до 60 сантиметрів. Він використовуватиме гнучку тканинну антену з металевими елементами.
За допомогою радара вчені розраховують виявляти поклади підповерхневого водяного льоду. Такі дані становлять особливий інтерес для майбутніх пілотованих експедицій, оскільки доступний лід може стати джерелом води та сировини для отримання кисню і ракетного палива.
Крім радара, вертольоти можуть отримати камери високої роздільної здатності, дозиметр і датчики температури. Остаточний склад наукового обладнання поки не визначено.
SkyFall справді впаде з неба
Найбільш незвичайним елементом місії стане спосіб доставки вертольотів на поверхню Марса. На відміну від Ingenuity, який був доставлений до поверхні на борту Perseverance, SkyFall не перебуватиме на марсоході або окремій посадковій платформі.
Три вертольоти розмістять усередині спускного апарата, створеного на основі конструкції, що використовувалася в місіях марсоходів NASA. Після входу в атмосферу та визначення положення над поверхнею апарати випустять безпосередньо в повітрі.
Після відділення вертоліт почне швидко знижуватися, а потім виконає маневр, переходячи до керованого польоту та зависання. Після стабілізації він здійснить вертикальну посадку на поверхню Марса.
Саме цей незвичайний спосіб доставки отримав назву SkyFall. За словами розробників, він став можливим завдяки вдосконаленій конструкції роторів і підвищеній здатності апарата здійснювати керований політ на всіх етапах зниження.
Випробування збільшених лопатей уже проводилися. Їхні кінцівки обертаються з надзвуковою швидкістю, тому інженери окремо перевіряли здатність роторів витримувати навантаження та забезпечувати керованість апарата під час маневру SkyFall.
Три незалежні вертольоти замість одного
Після посадки три апарати зможуть працювати незалежно один від одного. Водночас розробники допускають спільні польоти двох вертольотів, наприклад для отримання стереоскопічних зображень поверхні Марса.
Точне місце посадки поки не визначено. Наразі як один із варіантів розглядаються райони з відносно невеликою висотою в середніх широтах Марса. Зокрема, як базовий сценарій використовується район рівнини Аркадія в північній півкулі планети.
У 2027 році NASA та партнери планують провести додаткові дослідження можливих районів посадки. Основними критеріями стануть наявність підповерхневого льоду та доступність території для роботи вертольотів.
SkyFall зможе досліджувати великі території
Однією з головних переваг повітряної платформи перед стаціонарними посадковими апаратами стане мобільність. За оцінками розробників, кожен вертоліт зможе долати за один політ кілометр і більше.
Це дозволить досліджувати не окрему ділянку поверхні, а значно більші території. У перспективі такі апарати можуть використовуватися для пошуку найбільш придатних місць посадки майбутніх пілотованих експедицій, вивчення геологічних об’єктів і пошуку ресурсів.
Водночас SkyFall розглядається не лише як продовження експерименту Ingenuity. У NASA та AeroVironment вважають, що подібні літальні апарати можуть стати універсальним доповненням до майбутніх марсіанських місій — від наукових станцій до експедицій за участю людей.
Вертольоти можуть стати постійним елементом місій на Марс
Успіх Ingenuity вперше довів, що керований політ у розрідженій атмосфері Марса можливий. SkyFall має зробити наступний крок — перетворити таку технологію з експериментальної демонстрації на повноцінний інструмент дослідження планети.
Головною перевагою нового підходу стане можливість відправляти вертольоти на Марс не лише разом із роверами. Їх можна буде доставляти у складі інших місій, після чого вони зможуть самостійно досліджувати значні території.
Якщо SkyFall успішно виконає поставлені завдання, марсіанські вертольоти можуть стати регулярним елементом майбутніх місій. В AeroVironment вже вважають, що подібні апарати здатні знайти застосування практично в усіх напрямках дослідження Марса — від геології та пошуку льоду до підготовки майбутніх пілотованих експедицій.
