مروحية استعادة عينات المريخ

تُطوّر شركة AeroVironment, Inc. طائرات الهليكوبتر لاستعادة عينات المريخ، استنادًا إلى تقنية سبق أن عرضتها في طائرة الهليكوبتر المحورية Ingenuity كجزء من مركبة ناسا الجوالة Perseverance . وعلى عكس "النموذج التجريبي" لتقنية Ingenuity ، ستتميز طائرات الهليكوبتر المُخصصة لاستعادة العينات بدوارات أطول بحوالي 10 سنتيمترات (3.9 بوصة) بسرعة 3500 دورة في الدقيقة، ^{[ 6 ]} وستمتلك حمولة تصل إلى 280 غرامًا (9.9 أونصة) ، وذراعًا صغيرًا مزودًا بماسك ثنائي الأصابع، وعجلات هبوط ذاتية الدفع (يبلغ عرض كل منها حوالي 2 سم (0.79 بوصة) ، وقطرها الخارجي حوالي 10 سم (3.9 بوصة) )، مما يُمكّنها من الالتفاف، والتقاط عينة، والطيران إلى مركبة العودة. ^{[ 7 ]}       

تم تعديل المكونات الرئيسية بناءً على الدروس المستفادة من مركبة إنجينيويتي . أما جوانب الطيران، بما في ذلك السرعة ومدة الطيران والمدى، فهي مماثلة لتلك الموجودة في إنجينيويتي. ستزداد نسبة القدرة إلى الوزن للجهاز، مما يستلزم زيادة مساحة اللوحة الشمسية وسعة البطاريات. سيتم تبسيط نظام التحكم في المروحة العلوية، وستزداد قوة المحرك. ستكون الأبعاد الكلية للمروحية أكبر قليلاً. من المخطط إرسال مركبتين من هذا النوع إلى المريخ. ^{[ 8 ]} بالإضافة إلى ذلك، فإن المعالجات عالية الأداء التي تتيح الاستقلالية، والتنقل غير المسبوق أثناء الطيران والقيادة، وقدرة التلاعب الحقيقية باستخدام يد آلية ، ستمكن من القيام بأكثر من مجرد استخراج أنابيب العينات. ^{[ 9 ]}

سيبلغ مدى المروحيات 700 متر (2300 قدم) ، لكن الخطط تقضي بأن تكون المركبة الهابطة على بُعد 50 مترًا (160 قدمًا) من "مستودع" العينات. يزن كل أنبوب عينة حوالي 150 غرامًا. ^{[ 10 ] [ 11 ]}    

تولت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) في البداية مهمة نقل العينات المجمعة على سطح المريخ، ضمن برنامجها "إكسومارس" . هبطت مركبة "برسيفيرانس" الجوالة التابعة لمهمة "مارس 2020" ، والتي تخزن عينات لإعادتها إلى الأرض لاحقًا. إلا أنه نتيجةً للتأجيلات المتكررة، اضطرت وكالة ناسا في نوفمبر 2021 إلى تأجيل تسليم العينات، ثم قامت بتقييم المخاطر الكامنة في آلية التسليم نفسها في يوليو 2022. واستند هذا القرار إلى نجاح مركبة " إنجينيويتي" .

لن تتضمن مهمة ناسا-وكالة الفضاء الأوروبية لإعادة عينات المريخ مركبة جلب العينات التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية ومركبة الهبوط الثانية المرتبطة بها، بل ستستخدم مركبة هبوط واحدة تحمل المروحيات وصاروخ الصعود الذي سينقل العينات إلى مركبة مدارية، ومن ثم سيتم إطلاقها عائدة إلى الأرض. ويعتزم مخططو المهمة أن تقوم مركبة بيرسيفيرانس نفسها باستعادة العينات التي خزنتها مسبقًا على سطح المريخ ونقلها إلى صاروخ الصعود، نظرًا لعمرها التشغيلي المتوقع. أما المروحيات، التي ستكون أثقل قليلًا من مروحية إنجينيويتي ، فستُستخدم كنسخة احتياطية في حال عجزت بيرسيفيرانس عن أداء المهمة. ^{[ 12 ]}

ستستغرق عملية استعادة العينة أربعة أيام مريخية. في اليوم المريخي الأول، ستطير المروحية من محيط مختبر أبحاث الفضاء (SRL) إلى موقع هبوط يبعد أمتارًا قليلة عن أنبوب العينة. في اليوم المريخي التالي، ستتجه المروحية نحو الأنبوب وتلتقطه باستخدام ذراعها الروبوتية الدقيقة. في اليوم المريخي الثالث، ستعود إلى مختبر أبحاث الفضاء، وفي اليوم المريخي الأخير من الأيام الأربعة، ستتحرك إلى موضعها وتُحرر أنبوب العينة ليتمكن ذراع نقل العينات، الذي صممته وكالة الفضاء الأوروبية، من وضع الأنبوب على حاوية إعادة العينات الموجودة على متن مركبة الصعود المريخية الموضوعة على سطحها. ^{[ 13 ]}

ستُقلع طائرات الهليكوبتر المخصصة لاستعادة العينات وتهبط في مواقع محددة مسبقًا، أو مهابط طائرات الهليكوبتر، والتي تم العثور عليها مناسبة وآمنة، وستستخدم نظام ملاحة قائم على الخرائط أثناء الطيران للوصول إلى المواقع المعروفة لأنابيب العينات المتروكة على السطح. ^{[ 1 ]}