火星でのヘリコプターの揚力：将来はどうなるのか？
火星飛行の未来は月曜日に始まりました。火星のヘリコプターのエンジニアリングとアプリケーションを微調整することで、今後10年か2年で発見の別の旅になるでしょう。
NASAのJPLのチームは、月曜日に火星でIngenuity（画面上）が初飛行した後に反応します。 （出典：ロイター経由のNASAビデオグラブ） ワシントンの涼しい春の朝の雲の中で太陽の最初の光がちらつくと、3億キロ近く離れた寒くて荒涼とした惑星で小さなヘリコプターが離陸しました。遠く離れた別の世界からのニュースは、おそらく地球での流行の厳しい現実から少し離れた歓声を提供しました。 ESTの午前6時46分、火星からのデータダウンリンクは、小さなヘリコプターである火星のインジェニュイティが 最初の40秒の飛行 空中で約3メートル上昇しました。
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ライト兄弟の瞬間
数年前、私は家族での休暇に行く途中でノースカロライナ州のキティホークを訪れました。キティホークは、アウターバンクスの先端にあるわかりやすい町です。キティホークで、オービルとウィルバーライトの兄弟が、地球上で最初の飛行機になる飛行機を飛ばそうという驚くべき願望を抱いていました。百年前にさかのぼると、当時は空飛ぶことは言うまでもなく、車は流行っていませんでした。最初のフォード車が組み立てられたのは1903年で、ライト兄弟が最初の飛行機を飛ばそうとしたちょうどその頃でした。ですから、車が珍しい時代に人間が飛びたいという欲求を追求したのは興味深いことです。主要な輸送手段は馬と馬車でした。当時、馬なし馬車や車への移行には抵抗がありました。インジェニュイティのように、ライト兄弟の最初の動力飛行は短かった（約12秒）。 Ingenuityのように、（成功した飛行の）当時、飛行が科学技術を変革するのか、それとも歴史の流れに関係がないのか、誰も知りませんでした。もちろん、ライト兄弟にとって、飛行が人間の文明を変えたことを私たちは知っています。もちろん、火星の創意工夫については、将来何が起こるかわかりません。いずれにしても、おそらく半世紀後にはわかるでしょう。
エキスパートAmitabha Ghosh博士は、ワシントンDCを拠点とするNASAの惑星科学者です。彼は1997年の火星パスファインダーミッションから始まる複数のNASA火星ミッションに携わってきました。彼は火星探査ローバーミッションの科学運用ワーキンググループの議長を務め、火星での戦術的なローバー運用を10年以上リードする任務を負いました。彼は火星の最初の岩の分析を手伝いました。それは偶然にも別の惑星から分析された最初の岩でした。
火星ミッションのヘリコプター
100年早送り： 火星の大気は非常に薄いので、非常識なものと野心的なものの境界で野心的な実験を試みたいという願望は、ジェット推進研究所から来ました。どういうわけか、この実験は、生命の証拠を探すことから火星で酸素を製造することまで、科学の目標を課されたパーサヴィアランスローバーの幅広い目標と一致しませんでした。しかし、NASA HQの職員は長い目で見て、この野心的な技術に署名しました。技術のデモンストレーションが失敗する可能性があることを非常に重要な考慮事項として。
エンジニアリングの課題： 火星を飛行することは工学的な課題です。大気は地球の大気と比較して密度が1％です。飛行を維持するには、ヘリコプターのブレードが2400 rpm（Rotations Per Minute）で回転するか、地球上を飛行するために乗客のヘリコプターの約8倍の速さで回転する必要があります。ヘリコプターが火星の地面から数メートル飛ぶのは、ヘリコプターがエベレストの高さの2〜3倍飛ぶのと同じです。コンテキストを提供するために、ボーイング747のような飛行機は、エベレストの高さである30,000フィートまたはおよその高さで飛行します。アメリカ空軍のSR-71のような最高の戦闘機は、エベレスト山の3倍の高さで飛ぶことができます。
もう1つの課題は、このような小さな大量予算の割り当てで、独自の電力、通信、および機械サブシステムを備えた航空機を設計することです。この航空機はこの高いRPMに対応する必要があり、電力をソーラーパネルに依存する必要があっただけでなく、Ingenuityは、バッテリーや搭載コンピューターに残酷な可能性がある非常に寒い火星の夜を乗り切る必要がありました。
NASAからのこの画像では、NASAの実験的な火星ヘリコプターインジェニュイティが2021年4月19日月曜日に火星の表面上に浮かんでいます。小さな4ポンドのヘリコプターが月曜日にほこりっぽい赤い表面から薄い火星の空気に上昇し、最初の動力付きの制御された飛行を達成しました別の惑星で。 （AP経由のNASA） | 火星で最初のヘリコプターであるインジェニュイティによる飛行が重要な理由 今後の展望
地球にとって、航空が普及し、人間の生活の一部となるかどうかは誰も知りませんでした。商用航空会社の最初のジャンルは、1920年代には、人々を飛ばすという点であまり成功していませんでした。飛行をマスマーケットビジネスに変えるためのインフラも需要もありませんでした。産業としての航空は、気の弱い人向けではありませんでした。ヘンリー・フォードのような有名な実業家の中には、現金で前向きなビジネスをすることに失敗した後、この分野に参入し、火傷を負い、有名に退社した人もいます。インドのJRDタタのような他の企業は、商用航空の厳しい誕生の苦しみを乗り越え、成功した航空会社を経営し続けました。
インジェニュイティが火星航空の歴史を変えるかもしれないし、変えないかもしれない2つの方法があります。まず、これにより複数のミッションが発生し、火星の飛行の境界と、ミッションのニーズに火星のヘリコプターを使用する可能性がテストされる可能性があります。インジェニュイティに続いて、他の工学的質問をさらにテストするために、他のいくつかのヘリコプターミッションが必要です。最も重要なのは、火星のヘリコプターがどれだけ遠くまで飛ぶことができるか、どれくらい高く飛ぶことができるか、そしてそれが運ぶことができる最大重量はどれくらいですか？確かにこれらの距離が重要である場合、ヘリコプターを使用して人間を輸送したり、火星で貨物を運んだりできますか？答えが出る時点からは十分ですが、火星での飛行の工学的境界を探るときに考慮される可能性のある質問のいくつかがあります。
第二に、インジェニュイティのような小型ヘリコプターは、ローバーミッションをサポートするために何ができるでしょうか？火星探査車は、ソルごとに限られた距離を移動できます。この理由の1つは、ローバーの提案されたルートに関する情報が限られていることです。軌道からの高解像度画像は火星での運転をサポートしますが、ヘリコプターからの画像ははるかに高解像度であり、迅速に達成できます。軌道からの画像は、はるかに長いターンアラウンドタイムを持っています。したがって、ヘリコプターはローバーのルートに沿った危険のより良い画像を提供できるはずです。これは、より長いドライブを計画するのに役立ちます。第二に、ローバーが到達できない風景の部分があります：ギザギザの岩や急な丘や窪みなどです。ヘリコプターはおそらく着陸に使用され、迅速な科学的偵察を行い、さらにはローバーが分析するために岩石のサンプルを持ち帰ることさえできます。
結論
火星飛行の未来は月曜日に始まりました。火星のヘリコプターのエンジニアリングとアプリケーションを微調整することで、今後10年か2年で発見の別の旅になるでしょう。
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