Drone, başka bir gezegende uçan ilk güçlü araç olmak için aşırı soğuğun, tehlikeli derecede zayıf havanın ve kusurlu yazılımın üstesinden geldi.
NASA’nın “Mars Helikopteri” Tarihi İlk Uçuş Yaptı. Mars Ingenuity (Marifet) helikopteri, dronu başka bir dünyada uçan ilk motorlu uçak olarak Pazartesi günü erken saatlerde tarih yazdı.
Aşırı soğuk, tehlikeli derecede ince hava ve kusurlu uçuş yazılımının üstesinden gelen 85 milyon dolarlık otonom helikopter, ince Mars havasına yaklaşık 3 m yükselmek için ikiz karbon fiber rotor kanatlarını döndürdü. Araç 19 Nisan 2021 Pazartesi günü Türkiye saati ile yaklaşık 22:30’da güvenli bir şekilde yere inmeden önce kısa bir süre Mars rüzgârında süzüldü. Yetkililer önümüzdeki iki hafta boyunca en fazla dört uçuş daha planlıyor.
Pazartesi günü Marifet’ten Dünya’ya uçuş verileri aktarılırken, Jet İtki Laboratuvarı’nda (JPL) görev mühendisleri olayı alkışlarla kutladı. Marifet’in proje yöneticisi MiMi Aung, “Bu gerçek. Gerçek diyerek neşeyle önündeki masayı tokatlayıp ve başparmağını kaldırıp artık insanların başka bir gezegende insansız bir hava aracı uçurduğunu söyleyebiliriz” dedi.
Dron sert bacaklı ve bir piknik sepetinden daha küçük boyutta olup Kızıl Gezegende motorlu uçuşun mümkün olduğunu kanıtlamak ve gezegen keşiflerinde önemli bir rol oynamak için gelecekte NASA’nın planlamasına yardımcı olacak bir mühendislik deneyi olarak tasarlandı.
Bu tür insansız hava araçları, bir gün, güneş sistemindeki en büyük kanyon olan Mars’taki Valles Marineris veya Everest Dağı’nın yaklaşık 2,5 katı yüksekliğindeki Olympus Mons yanardağı gibi, gezginlerin ulaşamayacağı kadar uzak veya engebeli araziye erişim sağlayabilir.
NASA yönetici vekili Steve Jurczyk, “Bu, başka bir gezegeni keşfetmek için yeteneklerimizi genişletmenin bir sonraki adımı. Bir helikopter, ufka bakmak için robotik görevler için bir keşif aracı olarak ve nihayetinde Mars’taki astronotların ortağı olarak kullanılabilir” dedi.
Araç, tüm uçuş boyunca otomatik pilottaydı ve görüş alanı dışında, doğrudan kontrol ya da havada uçuş emrini vermiş olan Dünya üzerindeki bilim insanlarıyla temas halindeydi. Nedeni, yerden herhangi bir kişinin operatör olarak müdahale etmesi için radyo sinyallerinin gezegenler arasında dolaşması çok uzun sürüyor olmasıydı.
Yakın Zeka
NASA’nın başka bir gezegendeki ilk helikopter uçuşu olan Marifet, otonom olarak uçuyor ve ince Mars atmosferinde havada kalmasına yardımcı olacak şekilde tasarlanmış özelliklere sahip.
Anten: Uçuş verilerini, uydu aracılığıyla Dünya’ya aktaran Perseverance gezicisine iletiyor. Güneş hücreleri : Marifet’in lityum iyon pillerini şarj ediyor. Yüksekliği: 0,5 m. Rotör bıçakları: Karbon fiber kanatlar şeklinde. Marifet Dünya’da uçmak için tasarlananlara göre gerekenden daha büyük, daha sert ve daha hızlı dönüyor.
Genişliği: 1,2 m. Karbon fiber bacaklar, Oto pilot, sensörler ve pillerle donatılmış. Dronun yalıtımlı ana gövdesi, bir navigasyon kamerası, birçok akıllı telefonda kullanılana benzer bir mikroişlemci ve eksi 55° ye ulaşan gece sıcaklıklarına dayanacak şekilde tasarlanmış lityum iyon piller içerir.
Kaldırma Başarısı
Mars’ın atmosferi çok ince olduğu için hiçbir konvansiyonel uçak Mars’ta uçamaz. Mars’ta uçmasını sağlamak için, Marifet’in mühendisleri ona ultra hafif, kompakt parçalar ve onu yukarı taşımak için yeterli kaldırma gücü üretebilen rotorlar tasarladı. Marifet’in rotor kanatları, geleneksel bir helikopterden beş kat daha hızlı dönüyor.
Mars’ın hava yoğunluğu: Mars’taki hava, Dünya’daki havaya göre % 1’den daha az yoğundur ve yüzeydeki yoğunluk, Dünya’nın yaklaşık 35 km üzerindeki yoğunluğa eşdeğerdir. Pazar günü, Marifet’in baş pilotu Håvard Grip ve Jet İtki Laboratuvarı’ndaki meslektaşları, Marifet’in uçuşunu harekete geçirmek için 278 milyon km uzaklığa komutlar iletti.
Dünya ve Mars’ın göreceli konumlarından ve verileri geri gönderen uydulardan kaynaklanan radyo yayınlarındaki gecikme süresi göz önüne alındığında, kontrolörlerin uçuş verilerinin Dünya’ya geri gelmesinden neredeyse 16 saat sonrasına kadar uçuşun başarılı olduğunu bilmelerinin hiçbir yolu yoktu.
Mars için ön kontrol hava durumu tahminleri NASA’yı endişelendirmişti. Mars Perseverance aracındaki sensörler, Marifet’in uçuş bölgesinde saatte 21 ila 72 km hızla esen rüzgarları gösteriyordu. Bu hız, Dünya’da Marifet’in uçuş testlerinde kullanılan maksimum rüzgar hızının neredeyse iki katıydı.
Mühendisler, bilgisayar simülasyonlarının Marifet’in otonom uçuş kontrol sistemlerinin daha güçlü rüzgarları güvenli bir şekilde idare edebileceğini öne sürüyorlardı. Zaten uçuşu, Mars saatine göre Jezero Krateri’ndeki rüzgarların en hafif seviyede olmasının beklendiği gün ortasına göre zamanlamışlardı.
Marifet’in operasyonlar baş müdürü Tim Canham, “Çalıştırmak istediğimiz komutları yüklüyoruz ve sonra ne olduğunu öğrenmek için saatlerce içeride meraktan adeta ölüyoruz. Ardından, tüm veriler geri geldiğinde, çılgınca çevrimiçi oluyoruz ve her şeyin istediğimiz gibi gittiğinden emin olmak için ona bakıyoruz” dedi.
Pazartesi günü, Dr. Grip ve meslektaşları, Marifet’in gerçekten amaçlandığı gibi uçtuğunu doğrulamak için helikopterin lazer altimetre ve sensörlerinden gelen yükseklik ve konum ölçümlerini analiz ettiler.
Marifet’in, yüksek hızlı rotorları ve tüy kadar hafif karbon fiber malzemeleri, akıllı telefonlarda kullanılan ucuz elektronik donanımla birleştirilmiş durumda (NASA’nın daha önce uzayda kullandığı bilgisayar mikro işlemcilerinden 150 kat daha güçlü). Marifet’in mühendisleri, Ayrıca Mars’ın ince karbondioksit atmosferinin özel bir zorluk teşkil ettiğini öne sürüyorlardı
Mars yüzeyindeki hava, Dünya’nın yaklaşık 35 km üzerinde bir yükseklikteki hava ile aynı yoğunluğa sahiptir (herhangi bir geleneksel helikopterin çalışma menzilinin çok ötesinde). Mühendisler, ince Mars havasının Marifet’in yeterli kaldırma kuvveti oluşturmasını ve rotor kanatlarını kontrol etmesini ve rotorlara güç veren küçük motorların ürettiği ısıyı dağıtmasını zorlaştırdığını söylediler.
Dr. Grip, “Başlangıçta tam olarak bilemediğimiz şey, bu yoğunluğun aracın kullanım şeklini ne kadar değiştireceğidir. Bakkal poşetlerinin gidonlardan sarktığı, ileri geri sallanan bir bisiklete binmek gibi. Başka bir deyişle, onu kontrol etmeye çalıştığınızda, net ve temiz bir yanıt alamazsınız. Bizim kanat çırpma dediğimiz şey yavaş, salınımlı bir yanıt alabilmektir” dedi.
Kaliforniya Jet İtki Laboratuvarı kontrol odasındaki mühendisler, uçuşun başarılı bir şekilde netleşmesinin ardından alkışlarla olayı kutladılar.
Dünya’dan Mars’a olan uzun yolculuğunda hayatta kalmak için Marifet, gezginin alt tarafındaki bir bölmede ütü masası gibi katlanmış bir şekilde Perseverance uzay aracının üzerinde gitmişti. Araç güvenli bir şekilde indikten sonra, dronun dikkatlice ambalajı açılmış ve ardından yalnızca uçmak için değil, aynı zamanda kırılgan bileşenlerini koruyan ısıtıcılara güç sağlamak için gerekli olan güneş enerjili pilleri şarj ettirilmişti.
NASA mühendisleri, dronun eksi 55 derecelere kadar düşebilen gece sıcaklıklarına dayanabileceğinden endişeliydiler. Ama Marifet acı soğuktan kurtuldu. Bununla birlikte, oto pilot yazılımındaki bir kusur sonucu, uçağın son ön kontrol sırasında aniden kapanması, 11 Nisan gününde yetkililerin ilk uçuş denemesini iptal etmeye zorladı.
Marifet’in 800 bin satırlık uçuş kodunun sadece birkaç satırındaki bir kusur, dronun yerleşik bilgisayar yazılımının hatalı çalışması yetkililerin uçuş testini iptal ettiği sonucuna varmasına neden oldu. Kapatma gerçekleştiğinde sistem normal şekilde çalışıyordu. Yetkililer, kusurun düzeltilmesi için yalnızca birkaç yeni komut gerektirdiğini söylediler. Ancak, teknik destek 278 milyon km bir uzaklık için olduğunda basit bir yazılım güncellemesi bile günlerce sürebilirdi.
Marifet planlanan uçuşlarını tamamladığında, Perseverance’ın Mars’ta geçmiş yaşamın işaretleri için iki yıllık bir aramaya başlaması bekleniyor. Gezici, NASA ve Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) ortaklaşa yürüttüğü bir dizi kurtarma göreviyle, nihai olarak Dünya’ya geri dönmek için toprak örneklerini önbelleğe alacak. Dr. Jurczyk, “Şu anda hedef, 2026’da örnek iadesi görevini başlatmaktır” dedi.
Öngörülemeyen durumlar dışında NASA mühendisleri, Marifet’in yaklaşık dört gün içinde ikinci uçuşunu başlatmaya çalışacaklar ve ardından her üç günde bir ek uçuş gerçekleştirecekler. Aung, “Daha cesur uçuşlar yapacağız ve çok maceracı olacağız” diyor.
