Mars 2020 si přiveze i malou helikoptéru, jak se bude navigovat?

Už od loňského května je pro misi Mars 2020 schválena malá helikoptéra, respektive spíše dron upravený pro let v řídké atmosféře. NASA má přitom už dostatečně vyzkoušeno, že toto zařízení bude schopné letu, ostatně není těžké nasimulovat řídkou atmosféru Marsu a počítat také s nižší gravitací, která na rozdíl od oné atmosféry hraje do not. Zbývalo řešit spíše to, jak se bude malý stroj navigovat, když kvůli několikaminutovému zpoždění byť jen jednosměrné komunikace to není možné provádět přímo ze Země.

 

 

Malá helikoptérka Mars Helicopter Scout byla vytvořena tak, aby byla lehká, výkonná a funkční, na vzhled se tu moc nehraje. Je to tak v podstatě jen krychlička, která by se dala uchopit jednou rukou. Nahoře má dva protiběžné rotory s průměrem 1,1 m a sedí na tenkých nožkách. Létat by měla v atmosféře, která je hustá asi jako ve výšce 30 kilometrů nad Zemí, což už je vysoko nad udávaným dostupem všech vrtulníků i nad rekordem, který činí asi 12 kilometrů. Na druhou stranu je tu také ona slabší gravitace. 

 

Ovšem i tak budou mít listy rotoru tohoto zařízení kolem 3000 otáček za minutu, ačkoliv ono samotné bude vážit jen kolem 1,8 kg. Mars Helicopter Scout bude moci denně létat maximálně 90 sekund a zvládne přelétnout vzdálenost do 600 metrů.

 

Mars je přitom od Země vzdálen asi 54 milionů kilometrů, pokud jde o ten vůbec nejbližší bod na oběžné dráze kolem Slunce a prostým výpočtem dojdeme k tomu, že signál tuto vzdálenost překoná právě za tři minuty. Takže i kdybychom helikoptérku ovládali na nejkratší možnou vzdálenost a stačila by jednosměrná komunikace, signál by dorazil dávno poté, kdy by si po vzletu už zase musela sednout. 

 

Prostě a jednoduše přímé ovládání v tomto případě nepřipadá v úvahu, zatímco v případě roverů možné je a také se používá. Rovery si tak pořizují snímky okolí, které zasílají obsluze a ta na základě nich pečlivě plánuje budoucí trasu. Pro Mars Helicopter Scout se musel najít jiný způsob, a to dle očekávání v podobě autonomního řízení letu. To však musí být schopné počítat s nepředvídatelnými překážkami, a to třeba i nahoře v podobě náhlých poryvů, které mohou zařízení vychýlit z kurzu. Rover se také může zastavit v případě potíží, což může být pro helikoptérku fatální. 

 

A právě pro její navigaci bude velice nápomocný samotný rover Mars 2020, který ještě stále nedostal své finální jméno. Poslouží jako komunikační platforma pro spojení se Zemí a samozřejmě i jako výchozí bod pro navigaci. Helikoptérka se ale bude muset spolehnout především na své oči a počítačové zpracování obrazu, aby rozeznala vhodné místo k přistání a její řídicí systém bude muset zohlednit povětrnostní podmínky s využitím různých senzorů. NASA JPL měla použít pro stavbu spíše jen běžně prodávané komponenty, takže si lze představit, že helikoptérka bude plná gyroskopů, akcelerometrů či magnetometrů.

 

Dříve se také mluvilo o tom, že toto zařízení bude sloužit i jako prodloužené oči samotného roveru a bude mu hledat cestu. Ovšem to si NASA zatím spíše jen vyzkouší, protože nyní je Mars Helicopter Scout prezentován spíše jako technologická demonstrace, která teprve ukáže, zda se něco takového vyplatí dělat, nebo ne. Navíc má její mise trvat pouze 30 dní a zahrnovat pět letů s tím, že při prvním se bude zkoušet prosté vznášení nad bodem vzletu. A i když jsou zařízení NASA notoricky známá pro to, že dalece překračují původní plány mise, opravdový létající skaut by měl být vytvořen až někdy příště. 

 

Zdroj: Astronomy