Pomohou malé helikoptéry s průzkumem Marsu?

Na povrchu Marsu přistává vozítko s cílem hledat stopy života. Před tím než se vydá na cestu, startuje z jeho útrob kapesní helikoptéra s jasným cílem – zmapovat nejbližší okolí. Helikoptéra léta několik minut nad povrchem a pořizuje snímky a digitální model terénu. Získaná data jsou odeslána plánovačům mise na Zemi, kteří s jejich pomocí spatří překážky, které byly do současnosti skryté za nízkým horizontem. Vozítko se následně vydá na cestu ke svému cíli po trase, která tyto překážky obejde. V současnosti je podobný průběh výzkumné mise jen představa, ale inženýři z americké JPL se snaží, aby se brzy proměnil v realitu.

Průzkum povrchu jiné planety je složitý úkol. A to nejen kvůli obtížnosti dopravit sondy na povrch tělesa, ale také v jejich následném pohybu v místě přistání. Při průzkumu Marsu se v minulosti osvědčilo využití malých automatických vozítek: Sojouneru, Spiritu, Opportunity či aktuálně Curiosity. Každé další vozítko představovalo sofistikovanější stroj se schopností zdolávat složitější terénní nerovnosti. Například vozítko Curiosity může překonávat písečné duny se svahy o sklonu 12,5° a vyrovnat se s náklonem vozítka až do 50°. Nicméně i přes všechna konstrukční zlepšení je stále celá řada terénních nerovností představující pro volný pohyb vozítka závažný problém zpomalující jejích pohyb. Technické týmy tak řeší problém, jak se podobný terénním nerovnostem vyhnout. Jednou z možností by bylo zmapovat cestu před vozítkem ze vzduchu, například za pomoci kapesní helikoptéry.

Představa práce autonomní helikoptéry v okolí vozítka.

I přes množství informací o okolí, které nám mohou vozítka poskytnout, jsou totiž jejich možnosti omezené. Kamery na palubě vozítka zprostředkovávají jen částečný pohled, chtělo by se říci pohled tak trochu plochý. Pokud totiž stojí vozítko před dostatečně vysokou překážkou, nemáme žádnou možnost, jak zjistit, co se za překážkou nachází. Sice máme díky sondám na orbitě a jejich kamerám všeobecnou představu o tom, co se nachází v okolí vozítka, ale satelitní snímky mají často značné limity v rozlišení. Plánovači trasy pak musí předjímat, jaké nebezpečí může sondu čekat v místech, kam její kamery nevidí. Aby se tento nedostatek překonal, bylo by vhodné mít nad krajinou nízko létajícího pomocníka postupujícího před vozítkem a mapující pro něj krajinu. A tímto pomocníkem by se mohla stát tzv. Mars Helicopter – „kapesní“ helikoptéra určená pro pohyb v marsovské atmosféře a gravitaci, vyvíjená inženýry americké JPL.

Samozřejmě létat s helikoptérou v řídké atmosféře Marsu není jen tak, a to i přes to, že Mars má přibližně třetinovou gravitaci ve srovnání se Zemí. Nízká hustota marsovského vzduchu je tak výzvou. Aby se v ní těleso zvedlo, musí buď jeho rotor dosáhnout vysokých otáček či jednotlivé břity rotoru musí mít značnou velikost. Nicméně se zdá, že se inženýrům v JPL povedlo sestrojit prototyp, který by mohl na povrchu Marsu úspěšně pracovat. Navržená helikoptéra má hmotnost 1 kg s rozpětím rotoru 1,1 m a napájena by měla být solárními panely. Ty by jí zaručovaly dostatek elektrické energie, aby mohla každý den létat 2 až 3 minuty, během kterých by mohla uletět přes 0,5 km. Na povrch planety by se měla dostat společně s vozítkem, před kterým by pak následně prováděla průzkum, mapovala terén a tak pomáhala nejen hledat nejlepší cestu, ale i zajímavé cíle výzkumu. Předpokládá se, že by se jejím nasazením dalo denně vozítkem urazit až třikrát delší vzdálenost než je tomu dnes.

A možná můžeme popustit na chvíli představivost ještě dále. Představme si dobu, kdy tato helikoptéra nad povrchem Marsu mapuje pro jedoucí vozítko terén. Získaná data jsou odeslány zpět na Zem, kde jsou vloženy do programu OnSight, experimentálního software zobrazujícího terén ve třech rozměrech. Na vývoji tohoto programu spolupracuje NASA s americkou společností Microsoft. Výsledkem by mělo být virtuální rozhraní, které by umožňovalo plánovačům a vědcům virtuální pohyb po okolí vozítka ve všech třech rozměrech. S jeho pomocí by pak mohli nejen snadno odhalit nejméně náročnou cestu, ale také zkoumat blízké objekty a prohlížet si jejich pozici vůči okolí. Ve výsledku by tak vznikla virtuální realita, která by lidem na Zemi umožnila zažít pocit, jako kdyby stáli na povrchu Marsu hned vedle průzkumného vozítka.


Podívejte se, jak by měl software OnSight vizualizovat povrch Marsu.

1 Komentář

  1. webmáster

    HoloLens jsou super. Určitě pomůžou (OnSight) hlavně s financováním. Třeba se MS bude chtít vytáhnout a zainvestuje nějaké peníze do některé z expedic, aby si udělal reklamu.

Napsat komentář