Per la prima volta nella storia, Nasa ha effettuato contemporaneamente test su due pianeti, Terra e Marte, per futuri velivoli. Lo scopo è quello di sviluppare un nuovo elicottero marziano con prestazioni migliori dell’attuale Ingenuity: questo è il primo velivolo ad aver volato su un altro pianeta, il 19 aprile 2021, collezionando finora 66 voli su Marte.
In questi test interplanetari, mentre nei laboratori terrestri del Jet Propulsion Laboratory (Jpl) della Nasa sono state sperimentate pale più lunghe di quasi 10 centimetri rispetto a quelle di Ingenuity, su Marte l’elicottero ha effettuato voli al limite, raggiungendo nuovi record di altitudine e velocità nelle condizioni marziane difficilmente replicabili sulla Terra. Il Pianeta rosso ha infatti un’atmosfera sottilissima e una gravità significativamente inferiore a quella terrestre.
Sulla Terra, all’interno del simulatore spaziale del Jpl grande poco meno di un campo da tennis, le pale in fibra di carbonio di nuova generazione sono state fatte girare a velocità quasi supersoniche (0,95 Mach). Pale più lunghe permetterebbero, infatti, di far volare elicotteri più grandi e più performanti, ma gli esperti Nasa hanno dovuto accertare di riuscire a controllare le turbolenze generate a queste velocità, le quali causano vibrazioni potenzialmente pericolose per il velivolo.
Il test è andato in scena lo scorso settembre per 3 settimane, superando con successo il passaggio graduale a velocità sempre maggiori.
«Abbiamo fatto girare le nostre pale fino a 3.500 giri al minuto, ovvero 750 giri al minuto in più rispetto alle pale Ingenuity – afferma Tyler Del Sesto, vice responsabile dei test effettuati presso il Jpl – Queste pale più efficienti sono ora più di un esercizio ipotetico. Sono pronte a volare».
Un sistema a doppio rotore con pale più lunghe e resistenti per futuri elicotteri marziani è stato sperimentato nel simulatore spaziale del Jpl di Nasa il 15 settembre. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech
Circa nello stesso periodo, su Marte, Ingenuity ha toccato il suo record di altezza, alzandosi fino a una quota di 24 metri durante il suo 61esimo volo. Un successo a cui è seguito, con il volo numero 62, il record di velocità toccando i 10 metri al secondo. Con l’aumento della velocità si è sperimentata la tenuta del sistema di navigazione di bordo, che guida l’elicottero riconoscendo attraverso una telecamera le rocce e altre caratteristiche della superficie mentre si muovono nel suo campo visivo. Se questi elementi sfrecciano troppo velocemente, il sistema può, infatti, perdere la rotta. Ecco perché è stato anche necessario aumentare l’altezza del volo.
Tutte queste performance estreme sono state utili a fornire dati preziosi per progettare i futuri elicotteri marziani.
«Negli ultimi nove mesi, abbiamo raddoppiato la velocità massima e l’altitudine, aumentato il tasso di accelerazione verticale e orizzontale e persino imparato ad atterrare più lentamente», afferma Travis Brown, ingegnere capo di Ingenuity al Jpl.
L’elicottero è stato progetto per atterrare con una velocità di 3,5 km all’ora, ma nei voli 57, 58 e 59, Ingenuity ha dimostrato di poter atterrare anche a una velocità inferiore del 25%. Questo successo permetterà ai futuri velivoli di avere un carrello di atterraggio più leggero di quello attuale.
Le prove per Ingenuity non sono finite qui: a dicembre dovrebbe effettuare, infatti, due voli ad alta velocità durante i quali eseguirà una serie speciale di angoli di beccheggio e di rollio progettati per misurare le sue prestazioni.
Video del 59° volo di Ingenuity che combina due prospettive: a sinistra è stato ripreso dalla Mastcam-Z del rover Perseverance di Nasa, a destra è stato ripreso dalla Navcam di Ingenuity che punta verso il basso. Il volo è avvenuto il 16 settembre. Crediti: Nasa/Jpl-Caltech/Asu/Msss
Immagine in evidenza: illustrazione dell’elicottero Ingenuity di Nasa con dietro il pianeta Marte