เครดิตภาพ: Pioneer Astro
ส่วนแลนเดอร์, เครื่องบินส่วนหนึ่ง, gashopper (ไม่ใช่, ไม่ใช่ตั๊กแตน) เป็นแนวคิดที่ไม่ซ้ำใครที่นาซ่าพิจารณาเพื่อการสำรวจหุ่นยนต์ในอนาคตของดาวอังคาร แตกต่างจากแลนเดอร์เช่นยานอวกาศไวกิ้ง, บีเกิ้ล 2, หรือฟีนิกซ์แลนเดอร์ที่กำลังจะมาถึงซึ่งสามารถตรวจสอบพื้นดินเพียงไม่กี่ตารางเมตรเท่านั้นที่นักสำรวจสามารถลงจอดได้ทำการวิเคราะห์ทางวิทยาศาสตร์และปล่อยกลับสู่อากาศ ตำแหน่งใหม่
ตัวเก็บข้อมูลจะได้รับกระแสไฟฟ้าจากแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่ที่สร้างขึ้นบนปีกของมัน มันจะใช้กระแสไฟฟ้านี้เพื่อดึงก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศดาวอังคารแล้วเก็บมันไว้เป็นของเหลวภายในเครื่องบิน เมื่อก๊าซถูกเก็บไว้มากพอที่จะทำการบินมันจะทำให้ความร้อนขึ้นไปบนเตียงร้อนของเม็ดแล้วผ่าน CO2 ผ่านมัน ตอนนี้ร้อนแรงแก๊สจะทำหน้าที่เป็นตัวขับเคลื่อนและปล่อยให้แก็สคอปเปอร์ยกขึ้นจากพื้นผิวดาวอังคารในแนวตั้ง เมื่ออากาศมันสามารถยิงแก๊ซด้านหลังได้มากขึ้นและเริ่มบินเป็นเครื่องบินโดยใช้ปีกขนาดใหญ่สำหรับการยกและความคล่องแคล่ว เมื่อพร้อมที่จะลงจอดเครื่องบินสามารถชะลอความเร็วของเครื่องบินและจากนั้นแตะลงเบา ๆ ในตำแหน่งแนวตั้ง
ข้อเสนอนี้มาจากใจของ Robert Zubrin ผู้แต่ง The Case for Mars, ประธานสมาคม Mars และประธาน Pioneer Astronautics เป็นหนึ่งใน 219 โครงการวิจัยที่ได้รับการคัดเลือกโดย NASA สำหรับสัญญาการวิจัยและพัฒนาธุรกิจขนาดเล็ก
Zubrin ไม่เพียง แต่จะเป็นเทคโนโลยีสำหรับการสำรวจดาวอังคารเท่านั้น แต่เป็นข้อพิสูจน์ถึงแนวคิดสำหรับความท้าทายด้านวิศวกรรมที่ NASA จะต้องเอาชนะในภารกิจในอนาคตทั้งหุ่นยนต์และมนุษย์ “ ถ้าเรากำลังจะทำภารกิจส่งคืนตัวอย่างเราจะต้องการทราบวิธีสร้างแรงผลักดันสำหรับการเดินทางกลับ” Zubrin อธิบาย“ และ gashopper จะให้เราทดสอบการยกและการลงจอดหลายครั้งด้วยการหลีกเลี่ยงอันตรายทั้งหมด ชนิดของภูมิประเทศ
“ นักต้มตุ๋นจะใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในท้องถิ่นเป็นเชื้อเพลิงดังนั้นมันจะไม่ทำให้ดินปนเปื้อนด้วยไฮโดรคาร์บอน” Zubrin กล่าวต่อ สิ่งนี้มีความสำคัญเนื่องจากยานอวกาศจากโลกที่ใช้ไฮโดรคาร์บอนเป็นเชื้อเพลิงสามารถปนเปื้อนในพื้นที่ลงจอดด้วยสารเคมีที่อาจทำให้สับสนในการค้นหาสิ่งมีชีวิต “ เมื่อ gashopper เริ่มเคลื่อนไหวมันจะพบพื้นผิวดาวอังคารที่เก่าแก่เพื่อสำรวจ”
gashopper ที่ง่ายที่สุดอาจจะค่อนข้างเบาเพียงแค่ 50 กิโลกรัม (110 ปอนด์) เปรียบเทียบสิ่งนี้กับ Mars Exploration Rovers ปัจจุบันซึ่งทั้งคู่มีน้ำหนักอยู่ที่ 185 กิโลกรัม (380 ปอนด์) น้ำหนักที่เพิ่มขึ้นและตัวเก็บข้อมูลสามารถพกพามินิโรเวอร์สองสามตัวได้เช่น Sojourner ตัวเล็ก ๆ ที่ไปเยี่ยมดาวอังคารซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของภารกิจ Pathfinder สิ่งเหล่านี้อาจถูกกำหนดเป้าหมายด้วยคุณสมบัติที่น่าสนใจที่สุดโดยอิงจากการลาดตระเวนทางอากาศของพื้นที่
เครดิตภาพ: Pioneer Astro
ข้อดีอีกอย่างของ gashopper ก็คือมันสามารถมองข้ามภูมิประเทศได้อย่างสมบูรณ์ เมื่อนาซ่าเลือกพื้นที่ลงจอดสำหรับยานดาวอังคารมันเลือกสถานที่ที่ค่อนข้างแบนดังนั้นนักสำรวจจึงสามารถขับด้วยความเร็วที่มีประโยชน์ Gashopper สามารถลงจอดที่ขอบเหวลึกตรวจสอบพื้นที่กระโดดลงไปด้านล่างและกลับออกมาอีกครั้ง มันจะทำให้นักวิทยาศาสตร์มีช่วงและความยืดหยุ่นเป็นประวัติการณ์เมื่อค้นหาหลักฐานของน้ำที่ผ่านมาหรือสิ่งมีชีวิตบนดาวอังคาร
แน่นอนมีการจับ คุณลักษณะที่ จำกัด ของตัวเก็บข้อมูลคือพลังงานที่จำเป็นในการอัดแรงดันและทำให้จรวดก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ร้อนขึ้น กระบวนการนี้ใช้พลังงานจำนวนมากและตัวเก็บข้อมูลจะต้องใช้เวลามากกว่าหนึ่งเดือนในการใช้เซลล์แสงอาทิตย์เพื่อเติมเชื้อเพลิงและชาร์จแบตเตอรี่ก่อนที่มันจะสามารถถอดออกได้อีกครั้ง
เพื่อผลิตกระแสไฟฟ้าเพิ่มเติม NASA สามารถพิจารณาใช้เครื่องกำเนิดความร้อนไอโซโทปรังสีคล้ายกับที่ดำเนินการโดย Cassini ยานไวกิ้งแลนเดอร์หรือห้องปฏิบัติการวิทยาศาสตร์ Mars ที่กำลังจะมาถึง (เปิดตัวในปี 2009) ด้วยระบบไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพยิ่งขึ้น gashopper สามารถยกออกได้ทุกสองสามวันและโดยพื้นฐานแล้วสามารถเดินทางไปทั่วทั้งดาวอังคารได้
Pioneer Astronautics ของ บริษัท Zubrin ได้ทำการทดสอบและวิจัยจำนวนมากสำหรับแนวคิดนี้และพวกเขาได้พัฒนาต้นแบบ ballistic gashopper สำหรับห้องปฏิบัติการ Jet Propulsion ของ NASA ในปี 2000 เครื่องยนต์ทำงานได้ดีในห้องแล็บและพวกเขาสามารถรับ ยานพาหนะควบคุมระยะไกลที่มีมวล 50 กิโลกรัมเพื่อบินในแรงโน้มถ่วงของดาวอังคารจำลอง (ใช้บอลลูนฮีเลียมเพื่อสร้างเสถียรภาพ)
แทนที่จะนั่งบนจุดเดียวหรือคลานช้า ๆ บนพื้นผิวของดาวอังคารนักสำรวจหุ่นยนต์ในอนาคตเพื่อเยี่ยมชมดาวเคราะห์แดงอาจนำไปสู่ท้องฟ้าและทะยาน อืม…กระโดดขึ้นไป
เขียนโดย Fraser Cain
