NASA đã khóa một vị trí trên sao Hỏa cho chuyến bay thử nghiệm đầu tiên của chiếc trực thăng mini có tên là Ingenuity, các kỹ sư thông báo hôm thứ Ba. Tàu cánh quạt nặng 4 pound đang chuẩn bị thực hiện chuyến bay chạy bằng năng lượng đầu tiên trên một hành tinh khác, thể hiện một khả năng mới có thể mở khóa khả năng tiếp cận các khu vực khó tiếp cận của các thiên thể khác trong tương lai.
Khéo léo đến sao hỏa vào tháng 2, bám vào bụng của chiếc tàu thám hiểm Kiên trì, sống sót sau chuyến đi kéo dài bảy tháng qua không gian sâu và chuỗi hạ cánh dữ dội kéo dài bảy phút qua bầu khí quyển của sao Hỏa. Trong vòng vài giờ sau khi Perseverance hạ cánh, các kỹ sư bắt đầu phân tích hình ảnh quỹ đạo để tìm khu vực bay chính để thả Ingenuity cho chuyến bay đầu tiên – “khu vực an toàn cho máy bay trực thăng cất cánh và cũng an toàn cho máy bay trực thăng hạ cánh một lần nữa sau chuyến bay, ”phi công trưởng của tàu, Håvard Grip, cho biết.
Ông nói, địa điểm hạ cánh cần phải bằng phẳng và không có bất kỳ tảng đá lớn nào có thể đe dọa đến các bản trình diễn chuyến bay của Ingenuity. Nhưng nó cũng cần phải có “kết cấu” – các tính năng khác biệt trên mặt đất mà camera điều hướng hỗ trợ AI của máy bay trực thăng có thể phát hiện để theo dõi nơi ở của nó trong suốt chuyến bay. Ngay sau khi hạ cánh, “chúng tôi bắt đầu nhận ra rằng chúng tôi có thể có một sân bay thực sự tuyệt vời ngay trước mũi mình,” Grip nói với các phóng viên trong một cuộc họp báo hôm thứ Ba.
Sự kiên trì nằm giữa quãng đường dài một ngày lái xe đến khu vực bay, chỉ cách địa điểm hạ cánh 196 feet. Khi đến nơi, thủ công sẽ được hạ xuống mặt đất. Sau đó, Perseverance sẽ dành khoảng 25 giờ lái xe cách đó khoảng 330 feet đến một địa điểm mà NASA đặt tên là Van Zyl Overlook như một sự tôn vinh Jakob Van Zyl, một nhà khoa học cấp cao của Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực đã chết năm ngoái.
Farah Alibay, người lãnh đạo sự tích hợp của Ingenuity với sự kiên trì là “một quá trình rất quy định và tỉ mỉ”. Cô cho biết cần phải chuyển sự khéo léo từ vị trí nằm ngang hiện tại của nó sang vị trí thẳng đứng trước khi chạm đất, điều này sẽ mất “nhiều ngày”. “Ngày căng thẳng nhất, ít nhất là đối với tôi, sẽ là ngày cuối cùng trong khi cuối cùng chúng tôi tách trực thăng và thả Ingenuity xuống đất.”
Lockheed Martin đã thiết kế Hệ thống Giao hàng Trực thăng Sao Hỏa sẽ giúp những chiếc chân hạ cánh nhỏ bé của Ingenuity đặt chân lên mặt đất. Giữ cho hệ thống phân phối nhẹ mà vẫn an toàn là một thách thức lớn ngay cả đối với Lockheed, công ty đã có hàng chục năm kinh nghiệm thiết kế hệ thống vũ trụ. Jeremy Morrey, kỹ sư hàng đầu của Lockheed về hệ thống triển khai, cho biết: “Chúng tôi phải gạt tất cả di sản và kiến thức đó sang một bên và bắt đầu lại từ đầu với một thiết kế kết nối điện mới theo đúng nghĩa đen,” Jeremy Morrey, kỹ sư hàng đầu của Lockheed về hệ thống triển khai, nói The Verge trong một cuộc phỏng vấn.
Khi đã ở trên mặt đất, các kỹ sư NASA dự kiến Ingenuity sẽ tiến hành chuyến bay thử nghiệm đầu tiên không sớm hơn ngày 8 tháng 4, có thể mất vài ngày tùy thuộc vào thời tiết của sao Hỏa. Khu bay của trực thăng có hình dạng giống như một đường chạy mini, với khu vực cất cánh và quay lại hình hộp ở một bên của khu vực. “Chuyến bay đầu tiên thật đặc biệt – cho đến nay đây là chuyến bay quan trọng nhất mà chúng tôi dự định thực hiện,” Grip nói và nói thêm rằng chuyến bay đầu tiên thành công sẽ có nghĩa là “hoàn thành nhiệm vụ thành công”.
Cho chuyến bay đầu tiên đó, Khéo léo sẽ leo lên cao gần 10 feet (3 mét), lơ lửng tại chỗ trong khoảng 30 giây, xoay người giữa không trung, sau đó hạ xuống để tiếp đất. Nó sẽ hoàn toàn tự chủ, hoạt động theo lệnh được gửi bởi các kỹ sư trở lại Trái đất một ngày trước đó. Một máy ảnh điều hướng 0,5 megapixel ở mặt dưới của Ingenuity sẽ chụp 30 bức ảnh mỗi giây trên mặt đất để thông báo chuyển động của nó.
Sự khéo léo có một máy ảnh khác mạnh mẽ hơn với 13 megapixel hướng ra đường chân trời. Điều đó sẽ chụp ảnh trong không trung, trong khi máy ảnh trên Perseverance sẽ nhắm đến việc chụp chiếc trực thăng đang bay. Tất cả những hình ảnh đó cuối cùng sẽ là truyền đi trở lại Trái đất.
:format(webp):no_upscale()/cdn.vox-cdn.com/uploads/chorus_asset/file/22392596/2_PIA23882_HelicopterBeautyShot2_120531___D2020_0129_RL2757.jpeg)
Bốn chuyến bay thử nghiệm nữa được lên kế hoạch trong một khoảng thời gian kéo dài một tháng sau lần cất cánh đầu tiên dài 10 foot của Ingenuity. Những gì máy bay trực thăng thực hiện trong các chuyến bay thử nghiệm đó sẽ phụ thuộc phần lớn vào kết quả của lần đầu tiên. “Về nguyên tắc, nó có thể tăng cao hơn hiện tại như được thiết kế,” Grip nói. “Có thể có những trường hợp, nếu mọi thứ suôn sẻ trong chuyến bay danh nghĩa của chúng tôi, chúng tôi có thể kéo dài mọi thứ ra ngoài chuyến bay danh nghĩa một chút.”
Sau đó, chiến dịch thử nghiệm của Ingenuity có thể sẽ kết thúc. Đó là một nhiệm vụ demo và Perseverance có các mục tiêu khác cần tập trung, chẳng hạn như thu thập các mẫu đất trên sao Hỏa cho một sứ mệnh sao Hỏa trong tương lai để mang trở lại Trái đất.
Nếu thành công, Ingenuity sẽ đánh dấu chuyến bay đầu tiên được cung cấp năng lượng trên một thế giới khác. Một sứ mệnh tới Sao Kim của Liên Xô vào những năm 1980 trong chương trình Vega của họ đã giành được danh hiệu là chuyến bay ngoài thế giới đầu tiên, với hai khinh khí cầu (không động cơ) bay vào các đám mây của Sao Kim. Các máy bay trực thăng ngoài thế giới như Ingenuity, nếu được chứng minh là khả thi, có thể được sử dụng trong các nhiệm vụ trong tương lai để đi bộ đến những nơi mà người lái xe có bánh không thể tiếp cận, như hang động, đường hầm hoặc đỉnh núi.
Ngay cả trước chuyến bay đầu tiên của Ingenuity, các kỹ sư đã ăn mừng vì nó đã bay xa đến mức này. Morrey, kỹ sư Lockheed, cho biết để có được một chiếc trực thăng nhỏ bé nặng 4 pound sống sót trong chuyến đi từ Trái đất đến sao Hỏa không phải là nhiệm vụ dễ dàng. “Bạn phải sống sót khi phóng tên lửa trong khi mang theo một chiếc lông vũ bằng sợi carbon. Nó chưa bao giờ được thực hiện trước đây, ”anh nói về một nhiệm vụ như thế này.
