foto: NASA/JPL-Caltech

První dron na Marsu využívá technologie, které máte v telefonu

Trendy & tipytéma 5 min čtení

Také jste se zatajeným dechem sledovali přistání roveru Perseverance na povrchu Marsu? Společně s ním na rudou planetu dosedla i maličká helikoptéra – vůbec první létající stroj v historii, určený pro mimozemské prostředí. Jeho technologická výbava přitom při bližším ohledání ani tak kosmicky nepůsobí...

Líbí se vám článek? Sdílejte ho:

Také jste se zatajeným dechem sledovali přistání roveru Perseverance na povrchu Marsu? Společně s ním na rudou planetu dosedla i maličká helikoptéra – vůbec první létající stroj v historii, určený pro mimozemské prostředí. Jeho technologická výbava přitom při bližším ohledání ani tak kosmicky nepůsobí...

Související článek

Češi se budou podílet na vývoji technologií pro evropskou raketu VEGA-C

Český SPACE tým společnosti Atos se bude podílet na vývoji testovacího zařízení pro raketu VEGA-C. Dodá systém nazvaný „VEGA Navigation Ground Support Equipment“ (VNE GSE) určený pro testování navigačního systému. Je vyroben na míru přesně podle specifikací, aby odpovídal navigačnímu zařízení. Jedná se o další vesmírný kontrakt, který se podařil českému týmu uzavřít.

Vrtulník (nebo chcete-li dron) se jmenuje Ingenuity, což znamená vynalézavost – a tu autoři projektu museli projevit v nebývalé míře. Vymyslet stroj, který by dokázal létat nad povrchem Marsu, totiž znamená překonat celou řadu fyzikálních obtíží, které si lze jen obtížně představit, natož vyzkoušet.

Jak létat bez vzduchu

Stroje na Zemi využívají k létání odpor vzduchu, který na Marsu chybí. Tlak tamější řídké atmosféry je jen jediné procento tlaku pozemského, takže konvenční vrtule se nemá při pohybu oč opřít a vrtulník se nevznese. Web Universe Today uvádí zajímavé srovnání: na vrcholu Mount Everestu, tedy necelých devět kilometrů nad hladinou moře, je tlak ve srovnání s běžnou nížinou třetinový. Přesto se sem žádný vrtulník nedostane, současné helikoptéry jen stěží překonají šestitisícovou výšku (což je jeden z důvodů, proč ve velehorách umírá tolik lidí – rychlá pomoc v nouzi tu nefunguje). Jak tedy přinutit dron, aby odstartoval na Marsu?

Tvůrci Ingenuity to vyřešili maximálním odlehčením přístroje a speciální konstrukcí vrtule. Helikoptéra z uhlíkového vlákna má hmotnost pouhých 1,8 kilogramu, což je při půlmetrové výšce a dvou rotorech o délce 1,2 metru velký konstrukční úspěch. Na Marsu je navíc v porovnání se Zemí zhruba třetinová gravitace, což znamená, že nám na Zemi by přišla jen o něco těžší než půl kila. Zmíněné rotory jsou výrazně delší než u běžných vrtulníků a točí se proti sobě pětkrát vyšší rychlostí, než je obvyklé. Měly by tak dron i v mimořádně řídké atmosféře dostat do výšky 3–5 metrů nad povrch a následně s ním doletět až do půlkilometrové vzdálenosti. To ke splnění základního úkolu – dokázat, že helikoptéra umí létat i prakticky bez vzduchu – bohatě stačí.

Související článek

Muskův projekt SpaceX zahájil veřejné testování vesmírného internetu Starlink

Nad hlavami nám létá už bezmála 900 satelitů systému Starlink Elona Muska, který má připojit lidi k internetu takřka odkudkoliv na světě. Jako první přicházejí na řadu testeři v Americe, rychlý internet po satelitu je vyjde na 99 dolarů měsíčně.

Vědci z NASA schopnosti stroje pochopitelně zkoušeli, byť v laboratorních podmínkách. Pro simulaci marsovského letu postavili již v roce 2019 velkou vakuovou komoru, v níž nasimulovali jak nízký tlak, tak (pomocí důmyslného kladkového systému) i nízkou gravitaci. Po úspěšných testech vše nasvědčuje tomu, že by se přístroj měl za několik týdnů opravdu vznést. V současné době se stále nachází v útrobách roveru Perseverance v kráteru Jezero, samotné spuštění na povrch planety je podle autorů projektu náročná operace trvající zhruba deset dní.

Procesor z obyčejného telefonu

Na to, jak velký průlom Ingenuity v dějinách vesmírného dobývání představuje, je ve skutečnosti překvapivě jednoduchá. O přísun energie se stará jediný solární panel nad vrtulí, přistávací systém tvoří obyčejná trojnožka a celek působí trochu jako přerostlý, ale jinak obyčejný dron, který koupíte v běžném e-shopu. Pravda, elektronika obvyklého dronu nemusí zvládat marsovské mrazy okolo minus 90 stupňů, ale i tímhle testem Ingenuity před startem úspěšně prošla.

A nijak „kosmicky“ kupodivu nepůsobí ani technologická výbava, přestože je vrtulník plně autonomní – vzhledem k vzdálenosti mezi Zemí a Marsem by ho na dálku z Houstonu řídit opravdu nešlo. Základem je procesor Qualcomm Snapdragon 801, který se již v roce 2014 objevil v některých chytrých telefonech a od té doby ho několik dalších verzí překonalo. Operačním systémem je obyčejný Linux a komunikace s vozítkem Perseverance probíhá přes standardní protokol ZigBee – úplně stejný systém řídí třeba tepelná čerpadla nebo klimatizace v každé druhé domácnosti nebo firmě. O snímky z letu se postará fotoaparát s rozlišením pouhých 13 megapixelů. Někoho by tahle nijak nevzrušivá sestava mohla zklamat, ve skutečnosti ale spíš svědčí o tom, jak kvalitní technologie dnes a denně sami používáme a možná si to ani neuvědomujeme.

Související článek

Družicemi proti kůrovci: jak brněnský startup zachraňuje lesy?

Inkubátor Evropské kosmické agentury podporuje mladé společnosti, které nabízejí praktické využití kosmických technologií pro lidi na Zemi. Jednou z těchto firem je Zaitra, která bojuje proti suchu a lesním škůdcům analýzou snímků z vesmíru.

Větší oříšek byl s navigací – pokud má Ingenuity létat samostatně půl kilometru od základny, nějaký naváděcí systém potřebuje, a GPS na Marsu ještě dlouho fungovat nebude. Jak vysvětluje jeden z vedoucích projektu Tim Canham, přístroj využívá systém gyroskopické navigace v kombinaci s laserovým výškoměrem (lidarem) a kamerou snímající terén pod dronem. „Součástí navigačního systému měl být i hlásič pro varování před hrozícím nebezpečím, ale ten jsme nestihli implementovat,“ vysvětluje Canham.

První krok na dlouhé cestě

K čemu je vlastně vrtulník vznášející se těsně nad povrchem Marsu dobrý, proč je to takový přelom? „V tomhle prvním stadiu jde hlavně o to předvést, že se na Marsu vůbec létat dá,“ vysvětluje Josh Ravich, šéf inženýrského týmu, který na projektu pracoval. „Jde o technologickou demonstraci – svět uvidí, že helikoptéry na jiných planetách můžou fungovat.“

Související článek

Japonci budou do vesmíru posílat dřevěné družice, lépe totiž shoří

Tým vědců z Japonska pracuje na vývoji první vesmírné družice vyrobené ze dřeva. Aktivita, kterou vyvíjí japonská společnost Sumitomo Forestry spolu s Kjótskou univerzitou, si klade za cíl bojovat proti rostoucímu problému vesmírného odpadu.

V budoucnu a s dokonalejšími stroji se ovšem podle Raviche vrtulníky uplatní v celé řadě situací. „Rychle a bez problémů se můžete dostat do míst, která jsou pro lidi i rovery nepřístupná – na vrcholky hor, do hlubokých propastí a tak dále.“ Podobně to vidí i Ralph Crewe ze serveru Universe Today: „Za nějaký čas se helikoptéra může stát jakousi prodlouženou rukou roveru a fungovat jako průzkumník terénu – opatrně obhlížet krajinu a vyhledávat pro rover bezpečnou cestu na místa s velkým potenciálem pro výzkum. Kromě toho bude nástupce Ingenuity snad schopen i sám sbírat vzorky z širokého okolí a dopravovat je na základnu. Na Marsu je spousta míst, které bychom jinak probádat nemohli.“

Témata:
Líbí se vám článek? Sdílejte ho:
link odkaz
Reklama