NASA har den 20. oktober præsenteret forsøg med en ny rotorprofil, som skal gøre fremtidige Mars-helikoptere mere effektive. Profilen hedder roamx-0201 og er udviklet med Imperial College London og Nagoya University. Den er tyndere og mere asymmetrisk end tidligere løsninger.

Vindtunnelforsøg viste forbedret aerodynamisk ydeevne. Computersimuleringer peger samtidig på en mulig rækkevidde på op til 18,7 kilometer med videnskabelige instrumenter om bord. Det er en beregning for fremtidige helikoptere, ikke en gennemført flyvning på Mars. Forskningsartiklen bag NASAs nye omtale blev offentliggjort den 22. september.

Et rotorblad er kun begyndelsen

Den nye profil klarede højere hastigheder, før luftmodstanden steg kraftigt, og havde bedre egenskaber ved stall, hvor løftet svigter. Forskerne arbejder stadig på at forklare forskelle mellem beregninger og forsøg. NASA understreger, at teknologien endnu ikke er klar til Mars.

Det afgørende spørgsmål bliver derfor, hvordan en forbedring af bladets tværsnit kan omsættes til et komplet luftfartøj. En måling af aerodynamik er ikke i sig selv en måling af en missions rækkevidde. Motorer, energiforsyning, instrumenter og sikkerhedsmarginer skal indgå i samme regnskab.

For en kommende mission vil det være relevant at se både den mulige flyvedistance og den last, som kan transporteres. En længere tur med et kamera og en kortere tur med flere instrumenter kan have forskellige videnskabelige formål. Det bedste design afhænger derfor af, hvilke observationer missionen skal levere.

Ingenuity ændrede udgangspunktet

NASA har allerede vist, at kontrolleret motorflyvning på en anden planet er mulig. Ingenuity lettede første gang den 19. april 2021 efter at være rejst til Mars under Perseverance-roveren. Helikopteren opererede ved Jezero-krateret og gennemførte sin sidste flyvning den 18. januar 2024.

Oprindeligt var opgaven højst fem testflyvninger på 30 dage. Resultatet blev 72 flyvninger over næsten tre år. Undervejs fungerede helikopteren som spejder for forskere og folkene, der planlagde roverens ruter. Den samlede flyvetid nåede 128,8 minutter, og den tilbagelagde omkring 17 kilometer.

Historien viser, hvorfor flyvende platforme er interessante som supplement til hjulkøretøjer. Et overblik fra luften kan bruges til at vurdere et område, før en rover kører derhen. En fremtidig helikopter med egne instrumenter kunne også få opgaver, hvor selve målingen fra luften er hovedformålet.

Mars stiller andre krav end Jorden

Planetens atmosfære er tynd og består hovedsageligt af kuldioxid, kvælstof og argon. NASA beskriver Mars som en kold, støvet ørkenverden med årstider og vejr. Temperaturerne kan variere voldsomt, og støvstorme kan brede sig over store dele af planeten.

Terrænet rummer både kratere, dale og vulkaner. Gamle flodlejer og deltaer er blandt sporene efter en vådere fortid. Det giver mange forskellige landskaber at undersøge, men også meget forskellige forhold at planlægge en flyvning og en landing i.

Set i det lys er større rækkevidde først videnskabeligt værdifuld, når den kan bruges til at nå relevante mål. Et luftfartøj skal ikke blot komme langt. Det skal kunne udføre sin opgave, håndtere lokale forhold og afslutte flyvningen med tilstrækkelig sikkerhed.

Hvad vil det næste bevis være?

For læseren er det nyttigt at skelne mellem tre trin: en lovende beregning, et kontrolleret forsøg og et fungerende system. De besvarer forskellige spørgsmål. Beregningen undersøger et muligt design; forsøget prøver udvalgte egenskaber; systemet skal få alle delene til at fungere sammen.

Den nye rotorprofil er derfor interessant som et konkret udviklingsspor efter Ingenuity. Den giver ingeniørerne noget målbart at arbejde videre med. Hvor stor gevinsten bliver i en virkelig mission, kræver mere dokumentation end et enkelt tal for mulig rækkevidde. Netop sammenhængen mellem effektivitet, nyttelast og drift bliver afgørende for, hvad næste generation kan bidrage med.

En nyttig fremtidig sammenligning vil derfor vise flyvetid, instrumentlast og energiforbrug under klart beskrevne forhold. Så bliver det muligt at vurdere forbedringen på tværs af forskellige konstruktioner.

Kilder og videre læsning

Har du fundet en fejl? Læs om rettelser.