نخستین پرواز هلیکوپتر ناسا در سیاره مریخ
 

تصور کنیم یک هلی کوپتر کنترلی یا یک پهپاد را به پرواز در آورده ایم
‌و با کنترل از راه دور آن را هدایت می کنیم. وقتی آن را روشن می کنیم، چرخانه و پره‌ها شروع به چرخش می کنند و دور چرخششان بیشتر و بیشتر می شود. سپس به کمک کنترل آن را از زمین بلند می کنیم. هلیکوپتر به هوا بلند می شود، بعد معلق در هوا مانده و درجا می زند تا لحظه ای که دستور بعدی را به آن بدهیم و رو به جلو شروع به حرکت کند. اما نه، می بینیم که به قدر کافی بالا نمی رود. پس جوی استیک یا دسته عمود بر کنترل را حرکت می دهیم و خیلی زود پهپاد اوج می گیرد و مانع را که در ارتفاع پایین تر قرار داشت پشت سر می گذارد. سرانجام پهپاد ما در اوج آسمان قرار گرفته است؛ بر فراز تپه‌ها و دره‌ها پرواز می کند،
‌از مناظر عکس و ویدئو می گیرد و برایمان ارسال می کند.
حالا تصور کنیم پهپادمان را بر فراز سیاره ای به پرواز درآورده ایم که ۱۸۰ میلیون کیلومتر از ما فاصله دارد. ۲۰ دقیقه طول می کشد تا فرمان ما از زمین به پهپاد در سیاره دیگر برسد. به علاوه، تصاویر و ویدئوهایی که پهپاد از چشم اندازهای سیاره جدید می گیرد با ۲۰ دقیقه تأخیر به ما می رسند. پس شاید اتفاقاتی در آن سیاره بیافتد که ما دیر متوجه آنها شویم. بنابراین، در صورت بروز مشکل یا خطر نمی توانیم پهپاد را به موقع از محل دور کنیم یا عملکرد اشتباه را اصلاح کنیم، چون برای جبران هر اشتباهی دیگر زمان از دست رفته است. این از جمله موقعیت‌هایی است که وقتی هلیکوپتری به نام «اینجنوئتی» یا «نبوغ» (Ingenuity) نخستین پرواز خود را در ۱۹ آوریل در سیاره مریخ انجام داد، مهندس‌های سازنده هیچ تمایلی به تجربه کردنش نداشتند. خوشبختانه هیچ اتفاقی برای نبوغ نیافتاد. ناسا پیش تر تاریخ انجام مأموریت را به دلیل بروز مشکل نرم افزاری به تعویق انداخته بود. با توجه به تأخیر زمانی بین مریخ و زمین، تمامی دستورهای پروازی هلیکوپتر باید زودتر به آن مخابره می شدند. پس مهندس‌ها باید از بابت این که دستورالعمل‌ها به ترتیب، پشت سر هم و بدون خطا به هلیکوپتر می رسند خیال خودشان را راحت می کردند.
همه برنامه ریزی‌ها و محاسبات نتیجه مثبت دادند و موفقیت آمیز بودند. بعد از مدت کوتاهی، نبوغ شروع به ارسال تصاویر کرد. دوربینی رویش نصب بود و می توانست تصاویر حیرت انگیزی از سطح مریخ شکار کند. نخستین تصویر را حین این که درجا پرواز می کرد از سایه خودش گرفته بود. عکس خیلی جالب بود، اما نه به اندازه ای که باعث حیرت شود، چون بار اولی نبود که سازندگان این هلیکوپتر سایه یک فضاپیما را در سیاره ای بیگانه می دیدند. بعد، نوبت مشاهده ویدئو رسید که واقعاً هیجان انگیز و باورنکردنی بود. ویدئو را مریخ نورد پرسِویرنس گرفته بود و پرواز کاملِ هلی کوپتر همراه خود را نشان می داد؛ از لحظه بلند شدن تا لحظه فرود. این فیلم نشان دهنده نخستین پرواز یک هواگرد برقی است که از سیاره ای دیگر هدایت می شود.
نخستین پرواز بر فراز مریخ آن طور که تصور می شد ماجراجویانه نبود. هلی کوپتر به قدری اوج نگرفت که بتواند از دهانه‌های آتشفشانی و تپه‌های شنی این سرزمین متروک تصویربرداری کند. فقط سه متر از سطح مریخ فاصله گرفت و دوباره فرود آمد. در مجموع تنها ۴۰ ثانیه در هوا معلق بود. ولی همین ۴۰ ثانیه به اندازه نخستین پرواز موفقیت آمیز یک هواگرد برقی در اتمسفر زمین که ۱۲ ثانیه طول کشید اهمیت دارد.
اما اهمیت نخستین پرواز نبوغ در چیست؟
پیش از هر چیز، این یک دستاورد مهم در زمینه مهندسی و فناوری محسوب می شود. هر پروازی به نیروی بالابرنده احتیاج دارد. رابطه انکارناپذیری بین وزن یک هواپیما و تفاوت فشار جوی در سطوح بالایی و پایینی آن وجود دارد. همین عامل نیروی بالابرنده آن را مهیا می کند و سبب بلند شدن آن از زمین می شود. در مورد هلیکوپترها، این پره‌های چرخانه هستند که نیروی بالابرنده آن را تأمین می کنند. هرچه پره‌ها سریع تر بچرخند، نیروی بالابرنده بیشتری به هلیکوپتر وارد می شود. در زمین، تحت فشار هوای متوسط ۱۰۰۰ میلی بار، میزان سرعت گردش پره‌های یک هلی کوپتر بین ۴۰۰ تا ۵۰۰ چرخش در دقیقه است.
در سیاره سرخ نیروی گرانش بسیار کمتر و حدود یک سوم نیروی گرانش زمین است. این امر تأثیر فشار جوی بسیار کم مریخ را جبران می کند
‌که حدود ۶ میلی بار است. با این حال، پره‌های اینجنوئتی باید ۲۴۰۰ بار در دقیقه می چرخیدند تا نیروی بالابرنده لازم برای این هواگرد دو کیلویی فراهم شود. ایجاد چنین سرعت بالایی برای دو پره یک متری به تنهایی پیشرفت قابل توجهی در فناوری نیروی محرکه به شمار می رود.
به علاوه، این پرواز پیش قراول اتفاقات بعدی است. ناسا در نظر دارد در دو هفته آینده چندین پرواز دیگر را با پیچیدگی‌های بیشتر به انجام برساند. اما پیشروی نبوغ باید محتاطانه باشد، چون هر چه جلوتر می رود، خطرهای ناشناخته تری نمایان می شوند. آنها باید علاوه بر فشار جوی، سرعت و جهت باد را نیز مد نظر قرار دهند.
نبوغ برخلاف هلی کوپترهای متداول، بدون چرخانه و پره‌های عقبی است که نقش هدایت کننده را برای یک هلی کوپتر دارند و همان طور که گفته شد دستورالعمل‌ها در زمان بی درنگ به آن نمی رسند. هر کدام از پروازهایی که نبوغ بعد از پرواز نخست انجام دهد به اندازه پرواز نخست هیجان انگیز و پیش بینی نشده خواهد بود و هر کدام از این سفرها، چشم انداز
تازه ای را از محیط پیرامون دهانه آتشفشانی یِزِرو برای ساکنان زمین نمایان خواهد کرد.
در هیچ یک از دو مأموریت آینده ناسا، یعنی «اگزومارس ۲۰۲۲» و «مأموریت آوردن نمونه» از مریخ که ناسا و اِسا (آژانس فضایی اروپا) برنامه ریزی‌هایش را انجام داده اند، از هلی کوپتر همراه استفاده نخواهد شد مگر این که برنامه‌ها تغییر کنند. مأموریت آوردن نمونه از مریخ در سال ۲۰۲۶ به اجرا در خواهد آمد.
هلی کوپتر نبوغ به نشانه پیروزی تکه ای از پارچه برزنت هواپیمای برادران رایت را با خود به مریخ برده است. موفقیت این هواگرد کوچک حاکی از این است که گرچه پرواز بر فراز سطح مریخ ممکن است هرگز به اندازه پرواز بر فراز سیاره زمین عادی نشود، اما امکان پذیر است و این اتفاق خواهد افتاد.

code

نسخه مناسب چاپ