Toen het vliegtuig van de gebroeders Wright in december 1903 opsteeg, was dat de eerste keer in de geschiedenis dat een motorvliegtuig het luchtruim koos.
Binnenkort maakt Mars dezelfde sensatie mee wanneer de helikopter Ingenuity zijn eerste vlucht maakt.
De Marshelikopter vergezelt de rover Perseverance, die de vluchten volgt en data doorstuurt naar de aarde. De ervaringen moeten de weg vrijmaken voor toekomstige Marsdrones, en hopelijk worden er tekenen van leven gevonden in het ijsdek van de planeet.
Voorzichtige vluchten helpen rover op weg
Tijdens een wekenlang proces is de Ingenuity eerst losgemaakr en voorzichtig in het zand onder de carrosserie van de Perserverance geplaatst.
Daarna is de grote rover 60 meter weggereden, zodat de helikopter alle ruimte heeft voor zijn eerste testvlucht zodra het Marsweer het toelaat.
De eerste vlucht zal kort zijn: zo’n 30 seconden. De Ingenuity moet zijn twee rotorbladen aanzetten, opstijgen tot 3 meter hoogte, een bochtje maken en weer landen.
Daarna zal hij nog vier testvluchten maken binnen een zone van 5 meter hoog en 60 meter lang.
De speelruimte van de Ingenuity is zorgvuldig uitgekozen vanwege het gebrek aan obstakels. De Perseverance zal toezien op de baanbrekende lancering van de Ingenuity.
Als de eerste vluchten goed verlopen, zal de NASA proberen het bereik en de manoeuvres uit te breiden, zodat de helikopter het juiste pad over het Marslandschap kan verkennen voor de Perserverance.
Tijdens elke vlucht maakt de Ingenuity foto’s van de gebieden waar de helikopter overheen vliegt, waarna hij op dezelfde plaats weer landt. Als alles volgens plan verloopt, zal NASA proberen de helikopter ergens anders te laten landen. De foto’s zullen een tien keer zo hoge resolutie hebben als sondes in een baan om de planeet kunnen leveren.
Ingenuity balanceert tussen licht en stevig
Zonnepaneel
Bovenop zit een zonnepaneel. De zonnecel houdt de batterij opgeladen, waardoor de verwarmingselementen de helikopter kunnen beschermen tegen bevriezing in de ijskoude nacht op Mars.
Rotorbladen
Twee 1,21 meter lange vleugels van koolstofvezel draaien elk een kant op met 2400-2900 omwentelingen per minuut om lift te creëren. De poten zijn ook gemaakt van ultralicht, sterk materiaal.
Kroppen
De batterij, camera’s en de computer van de Ingenuity bevinden zich in de romp onder de vleugels. De onderdelen zijn vrij simpel, waardoor het gewicht van de helikopter beperkt blijft tot 1,8 kilo.
Helikopter is gebouwd voor Marsextremen
Vliegen op Mars is een hele uitdaging.
Ten eerste kunnen NASA-ingenieurs de helikopter niet direct besturen vanwege het tijdsverschil. Ze moeten dus een pakket commando’s naar de helikopter sturen voordat hij opstijgt.
De transmissie komt van een radio-antenne bovenop die de gegevens van de Ingenuity uitwisselt met de Perserverance, en vandaar naar sondes in een baan om Mars en de aarde stuurt.
Ten tweede is de lucht op Mars heel ijl. De dichtheid bedraagt slechts 1 procent van die van de lucht op aarde, wat overeenkomt met een hoogte van 25 kilometer boven onze planeet.
De zwaartekracht van Mars is slechts een derde van die van de aarde. Daarom moeten de rotorbladen van de Ingenuity tien keer zo snel draaien als die van een normale helikopter.
Video: Zo ziet het eruit als de Ingenuity opstijgt
Opvolgers van Ingenuity moeten leven op Mars vinden
31 dagen na de eerste take-off is het werk definitief voorbij voor de Ingenuity. De Perseverance trekt verder en de Ingenuity wordt aan zijn lot overgelaten in het rode stof.
De Ingenuity gaat uitsluitend de helikoptertechnologie testen in de ijle atmosfeer van Mars.
Volgens NASA is er een groot risico op fouten en crashes.
Als de missie slaagt, heeft de toekomst grotere helikopters met een groter bereik in petto, waarmee we de planeet beter en meer tot in detail kunnen verkennen.
NASA heeft al de mogelijkheid onderzocht van een toekomstige Marshelikopter met een bredere wetenschappelijke missie.
Volgens de onderzoeken kan NASA op een toekomstige rovermissie een helikopter vervoeren die 2 kilometer kan vliegen en vier minuten in de lucht kan blijven tussen oplaadbeurten.
Dergelijke vaartuigen kunnen boven ontoegankelijke gebieden vliegen, zoals kraters vol ijs of lobbig zout water, waar de kans op het vinden van leven groot is.
Een helikopter kan ook bodemmonsters van verschillende terreinen verzamelen en naar een lanceerplatform brengen, vanwaar ze naar de aarde kunnen worden gezonden.
Wanneer de Ingenuity voorgoed tot rust komt in het rode stof, zal hij Mars op een heel nieuwe manier hebben verkend, net zoals Orville en Wilbur Wright 118 jaar geleden op aarde deden. Het is dan ook niet zo gek dat de Ingenuity [een klein stukje van de vleugel] van het vliegtuig van de gebroeders Wright gebruikt als isolatie onder de zonnecel.