PlusAchtergrond

Eerste test met ruimteheli op Mars maakt Nasa bloednerveus

De rotorbladen van de Ingenuity zijn superlicht, 1,2 meter lang en maken 2400 omwentelingen per minuut. Beeld AFP
De rotorbladen van de Ingenuity zijn superlicht, 1,2 meter lang en maken 2400 omwentelingen per minuut.Beeld AFP

Helikopter Ingenuity op Mars krijgt nieuwe software geïnstalleerd, maar volgende week hoopt Nasa klaar te zijn voor de allereerste vlucht van een toestel op een andere planeet. ‘We zijn bloednerveus,’ zegt vluchtleider Tim Canham.

Waarom is deze testvlucht een mijlpaal in het ruimteonderzoek?

De ruimtevaartorganisatie Nasa spreekt van een ‘Gebroeders Wrightmoment’ op Mars. Als de Ingenuity slaagt voor de test, dan is deze prestatie te vergelijken met de allereerste vlucht van de mens op aarde, 120 jaar geleden door de gebroeders Wright. Zij gaven het startschot voor experimentele vliegtuigen op aarde, zegt Bob Balaram, de hoofdingenieur van het helikopterproject. “De Ingenuity zet deze traditie voort op Mars.”

Voor het eerst zal er een helikoptertje op een andere planeet vliegen, gebruikmakend van de atmosfeer. Er komt geen enkele raketaandrijving aan te pas. “Van de hele missie windt dit me het meeste op,” aldus Jim Bridenstine, tot begin dit jaar de directeur van Nasa. Uit eerbetoon aan de gebroeders Wright draagt de Ingenuity een klein stukje van hun vliegtuig Kitty Hawk met zich mee. Ter grootte van een postzegel, bevestigd aan een kabel onder het zonnepaneel.

Aan welke gevaren wordt de Ingenuity blootgesteld?

Dat de helikopter, die 80 miljoen dollar heeft gekost, slaagt voor de test, is verre van zeker. De geringe zwaartekracht op de Rode Planeet – een derde van die op Aarde, is in het voordeel bij het opstijgen. De ijle lucht op Mars baart echter grote zorgen. De atmosfeer heeft er maar ongeveer 1 procent van de dichtheid van die op aarde. Daardoor kunnen rotorbladen van een helikopter op Mars veel minder stuwkracht opwekken om in de lucht te blijven. Bovendien is de besturing veel moeilijker, omdat de helikopter daardoor anders reageert. Onduidelijk is hoe de heli reageert op het hoge CO2-gehalte in de atmosfeer van Mars.

“De omstandigheden van de hoogte waarmee we de eerste keer willen vliegen, is op aarde te vergelijken met 30 kilometer, drie keer de hoogte van Mount Everest,” zegt projectleider MiMi Aung tegenover The Washington Post. “We vliegen normaal gesproken niet zo hoog. Passagiersvliegtuigen komen niet hoger dan 10 kilometer.”

In 1903 kwamen de Wrights bij hun eerste vlucht niet hoger dan 36 meter. De Marshelikopter komt niet veel hoger dan 3 meter. De testvlucht duurt zo’n 30 seconden.

De landing bezorgt de technici van Nasa de meeste buikpijn. Als de Ingenuity met zijn vier pootjes verkeerd terechtkomt, op bijvoorbeeld een kei landt en omslaat, was het meteen ook de laatste vlucht. De heli kan zichzelf niet overeind zetten. De Marsrover Perseverance die de helikopter in haar ‘buik’ naar Mars bracht, volgt de verrichtingen vanaf een afstandje en stuurt beelden en alle gegevens door naar de aarde.

Welke technische snufjes kent de helikopter?

Om de opwaartse beweging zo gemakkelijk mogelijk te maken hebben technici voor het ontwerp van de Ingenuity (de meeste Nasa-medewerkers noemen hem een helikopter, andere technici een drone) bijzondere rotor­bladen ontwikkeld. Ze zijn gemaakt van uiterst licht composietmateriaal en zijn extreem lang: 1,2 meter. De totale hoogte van de Ingenuity is slechts een krappe halve meter.

“Bovendien draaien de bladen ongelooflijk snel rond: met 2400 omwentelingen per minuut,” aldus MiMi Aung. Omdat het grote aantal omwentelingen veel vermogen kost, draagt de Marshelikopter met een gewicht van 1,8 kilo, een verhoudingsgewijs flinke accu met zich mee. Zij weegt 273 gram en is goed voor 350 Watt. De afstand die de Ingenuity ermee kan afleggen is 300 meter.

Met de accu is er relatief weinig ruimte voor apparatuur waaronder sensoren en camera’s.

Welke opdrachten heeft Nasa bedacht voor de Ingenuity?

De Marsheli moet vijf vluchten uitvoeren, elke keer met een hogere moeilijkheidsgraad. Voor de tweede vlucht is een hoogte voorzien van bijna vijf meter. Elke keer zal de Ingenuity een grotere afstand afleggen. De helikopter voert alle vluchten zelfstandig uit, omdat besturing vanaf de aarde door de grote afstand naar Mars – momenteel ruim 275 miljoen kilometer – uitgesloten is.

De Ingenuity is in staat zelfstandig te navigeren met behulp van de camerabeelden die zij vanuit de lucht zelf maakt van het oppervlak van Mars. Daarvoor beschikt de heli over een flinke microprocessor die 30 keer per seconde alle camerabeelden verwerkt om herkenningspunten in het landschap te kunnen volgen. Heel de testperiode – met alle vijf vluchten – zal ongeveer vier weken in beslag nemen. Na elke landing laadt de Ingenuity de accu weer vol met haar zonnepanelen.

Hoe belangrijk zijn helikopters/drones in het ruimteonderzoek?

De Ingenuity wordt gezien als een ‘prachtige aanvulling’ op de jongste missie naar Mars, waarbij de verkenner Perseverance centraal staat. Tot nu toe voldoet de Perseverance aan alle verwachtingen. Sinds de landing, op 18 februari, voert de lander met succes alle testen uit. De rover is vorig jaar juli gelanceerd voor bodemonderzoek op Mars. Stenen en grond moeten informatie opleveren voor een antwoord op de vraag of er leven is (geweest) op Mars, en of er leven mogelijk is.

Als de Ingenuity slaagt voor alle testen kan dat de weg vrijmaken voor de inzet van nog meer helikopters en drones. Die kunnen dan als ‘robotscouts’ een belangrijke aanvulling zijn op volgende missies, aldus Nasa. Technici dromen al van nieuwe generaties helikopters en drones die kunnen helpen bij het vinden van interessante, belangrijke plekken voor bodemonderzoek. Of, als ze groter worden, zouden ze zelfs vracht en astronauten over Mars kunnen vervoeren.

Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met Het Parool?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van Het Parool rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright@parool .nl.
© 2021 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden