تستعرض المقالة الرحلة النهائية لطائرة الهليكوبتر إنجينويتي المريخية التابعة للوكالة، والتي كانت أول طائرة تحلق في عالم آخر.

يكمل المهندسون من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا وآيرو فيرونمنت تقييمًا مفصلاً لرحلة الهليكوبتر إنجينويتي المريخية الأخيرة في 18 يناير 2024، والتي ستُنشر في الأسابيع القليلة القادمة كتقرير فني من ناسا. صُممت كعرض تقني لأداء ما يصل إلى خمس رحلات اختبارية تجريبية على مدى 30 يومًا، كانت إنجينويتي أول طائرة في عالم آخر. عملت لمدة تقارب ثلاث سنوات، وأجرت 72 رحلة، وطارت أكثر من 30 مرة أبعد مما كان مخططًا له، بينما جمعت أكثر من ساعتين من وقت الطيران.

تخلص التحقيق إلى أن عدم قدرة نظام الملاحة في إنجينيتي على توفير بيانات دقيقة خلال الرحلة قد تسبب في سلسلة من الأحداث التي أنهت المهمة. من المتوقع أن تستفيد نتائج التقرير الطائرات المروحية المستقبلية على كوكب المريخ، بالإضافة إلى الطائرات الأخرى المقررة للعمل على عوالم أخرى.

الرحلة 72 كانت مخططة كقفزة عمودية قصيرة لتقييم أنظمة الطيران في إنجينيتي وتصوير المنطقة. تظهر بيانات الرحلة أن إنجينيتي ارتفعت إلى 40 قدمًا (12 مترًا)، وعلت في الهواء، والتقطت صورًا. بدأت في النزول بعد 19 ثانية، وبحلول 32 ثانية كانت المروحية قد عادت إلى السطح وتوقفت الاتصالات. في اليوم التالي، أعادت المهمة الاتصالات، والصور التي نزلت بعد ستة أيام من الرحلة كشفت أن إنجينيتي قد تعرضت لأضرار جسيمة في شفرات المروحة.

“عند إجراء تحقيق في حادث من على بعد 100 مليون ميل، ليس لديك أي صناديق سوداء أو شهود عيان،” قال أول طيار لIngenuity، هافارد غريب من JPL. “بينما توجد سيناريوهات متعددة قابلة للتطبيق مع البيانات المتاحة، لدينا واحد نعتقد أنه الأكثر احتمالاً: عدم وجود ملمس سطحي أعطى نظام الملاحة معلومات قليلة جداً للعمل بها.”

تم تصميم نظام الملاحة البصرية في الطائرة المروحية لتتبع الميزات المرئية على السطح باستخدام كاميرا موجهة لأسفل فوق تضاريس مسطحة ومليئة بالحصى. كانت هذه القدرة المحدودة على التتبع أكثر من كافية لتنفيذ رحلات إنجينيتي الخمس الأولى، ولكن بحلول الرحلة 72 كانت الطائرة المروحية في منطقة فوهة جيزيرو المليئة بأمواج رملية شديدة الانحدار وذات ميزات قليلة نسبياً.

كانت إحدى المتطلبات الرئيسية لنظام الملاحة هي توفير تقديرات السرعة التي من شأنها أن تمكن المروحية من الهبوط ضمن نطاق صغير من السرعات الرأسية والأفقية. تُظهر البيانات المرسلة خلال الرحلة 72 أنه، حوالي 20 ثانية بعد الإقلاع، لم يتمكن نظام الملاحة من العثور على ميزات سطحية كافية للتتبع.

تشير الصور الملتقطة بعد الرحلة إلى أن الأخطاء في الملاحة تسببت في سرعات أفقية عالية عند الهبوط. في السيناريو الأكثر احتمالاً، تسبب الاصطدام القوي على منحدر تموجات الرمال في انحراف إنجينية وتدويرها. أدت التغييرات السريعة في وضعها إلى تحميل على شفرات الدوّار السريعة الدوران تجاوزت حدود تصميمها، مما أدى إلى كسر جميع الشفرات الأربع عند أضعف نقطة لها – حوالي ثلث المسافة من الطرف. تسببت الشفرات التالفة في اهتزاز مفرط في نظام الدوّار، مما أدى إلى تمزيق بقية إحدى الشفرات من جذورها وتوليد طلب طاقة مفرط أسفر عن فقدان الاتصالات.

على الرغم من أن الرحلة 72 [[LINK6]] قد أوقفت إنجينيتي بشكل دائم [[LINK6]]، إلا أن المروحية لا تزال ترسل بيانات الطقس والأنظمة الإلكترونية إلى مركبة بيرسيفيرانس مرة كل أسبوع تقريبًا. يمكن أن تفيد معلومات الطقس المستكشفين المستقبليين للكوكب الأحمر. كما أن بيانات الأنظمة الإلكترونية تثبت بالفعل أنها مفيدة للمهندسين الذين يعملون على تصميمات مستقبلية للطائرات والمركبات الأخرى للكوكب الأحمر.

قال تيدي تزانيتوس، مدير مشروع إنجينيتي: “نظرًا لأن إنجينيتي صُممت لتكون ميسورة التكلفة بينما تتطلب كميات هائلة من قوة الكمبيوتر، أصبحنا أول مهمة تُستخدم فيها معالجات الهواتف المحمولة التجارية في الفضاء العميق.” وأضاف: “نحن الآن نقترب من أربع سنوات من العمليات المستمرة، مما يشير إلى أن ليس كل شيء يحتاج إلى أن يكون أكبر أو أثقل أو مقاومًا للإشعاع للعمل في البيئة القاسية على سطح المريخ.”

استلهم المهندسون في ناسا من دوام عمل إنجينيتي، حيث اختبروا أنظمة طيران أصغر وأخف يمكن استخدامها في تصميم المركبات لحملة استرجاع عينات المريخ. كما أن البيانات تساعد المهندسين أثناء بحثهم عن شكل وطبيعة مروحية المستقبل على المريخ.

خلال إحاطة يوم الأربعاء، 11 ديسمبر، في الاجتماع السنوي للاتحاد الجيولوجي الأمريكي في واشنطن، شارك تزانيتوس تفاصيل حول مروحية المريخ “تشوبر”، وهو مفهوم يقوم هو وخريجون آخرون من إنجينيتي بدراسته. وفقًا للتصميم، فإن “تشوبر” أثقل بحوالي 20 مرة من إنجينيتي، ويمكنه نقل عدة أرطال من معدات العلوم، واستكشاف المواقع النائية على كوكب المريخ بشكل مستقل بينما يسافر حتى 2 ميل (3 كيلومترات) في اليوم. (أطول رحلة لإنجينيتي كانت 2310 قدم، أو 704 متر.)

قال تزانيتوس: “لقد منحتنا إنجينيتي الثقة والبيانات لتصور مستقبل الطيران على المريخ.”

تم بناء طائرة الهليكوبتر إنجينيتي المريخية بواسطة مختبر الدفع النفاث (JPL)، الذي يدير أيضًا المشروع لمقر ناسا. تدعمه إدارة المهمات العلمية في ناسا. قدم مركز أبحاث أميس التابع لناسا في وادي السيليكون في كاليفورنيا ومركز أبحاث لانغلي التابع لناسا في هامبتون، فيرجينيا، تحليلاً كبيراً لأداء الطيران ومساعدة تقنية خلال تطوير إنجينيتي. كما قدمت AeroVironment وQualcomm وSolAero المساعدة في التصميم ومكونات رئيسية للمركبة. صممت Lockheed Space وصنعت نظام تسليم طائرة الهليكوبتر المريخية. في مقر ناسا، ديف لافري هو المدير التنفيذي لبرنامج طائرة الهليكوبتر إنجينيتي المريخية.

لمزيد من المعلومات حول إنجينيتي:

[[LINK9]]

دي سي أجلي
مختبر الدفع النفاث، باسو دين، كاليفورنيا.
818-393-9011
[email protected]

كارين فوكسب / مولي واسي
مقر ناسا، واشنطن
202-358-1600
[email protected] / [email protected]

2024-171

المصدر: المصدر