Ingenuity กับภารกิจทดสอบเทคโนโลยีการบิน

เมื่อมนุษย์สามารถหาวิธีการที่จะส่งยานสำรวจที่มีชื่อว่า Perseverance ไปยังดาวเคราะห์ที่เรียกว่า ดาวอังคาร ได้สำเร็จ โดยการไปเยือนดาวอังคารในครั้งนี้ทำให้ชาวโลกหันกลับมาสนใจเกี่ยวกับเทคโนโลยีด้านอวกาศ และการค้นหาข้อมูลเกี่ยวกับดาวอังคารอีกครั้ง หลังจากที่เงียบหายไปเนิ่นนาน ซึ่งการไปครั้งนี้มีภารกิจที่ยานสำรวจจะต้องทำมีมากมาย เพื่อนำข้อมูลเหล่านั้นกลับมาพัฒนาเทคโนโลยีให้รองรับกับดาวดวงนี้ และเพื่อสนองความต้องการของมนุษยชาติในการที่จะใช้ดาวดวงนี้เป็นที่อยู่อาศัย ตั้งถิ่นฐานแห่งใหม่แทนโลกใบนี้ในอนาคต

การส่งยานสำรวจ Perseverance ไปนั้น ยานไม่ได้ไปเพียงลำพัง หากยังมีเฮเลิคอปเตอร์จิ๋วติดพ่วงไปใต้ท้องยานด้วย ซึ่งมีชื่อว่า Ingenuity เป็นเฮลิคอปเตอร์ลำแรกที่ถูกส่งขึ้นไปบนดาวอังคาร โดยไม่มีการติดอุปกรณ์ทางวิทยาศาสตร์ใด ๆ เนื่องจาก Ingenuity มีเป้าหมาย หรือภารกิจหลักคือ การสาธิตเทคโนโลยีการบินบนดาวอังคาร ที่เรียกว่าเฮเลิคอปเตอร์จิ๋ว เพราะมีขนาดเล็ก มวลประมาณ 1.8 กิโลกรัม มีใบพัดคู่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 1.2 เมตร หมุนด้วยความเร็ว 2400 รอบต่อนาที บินได้สูงประมาณ 3-5 เมตร และไกลจากจุดขึ้นบินประมาณ 50 เมตร ภายในเวลาไม่เกิน 90 วินาที ของแต่ละครั้งที่ขึ้นบน ใช้พลังงานจากแบตเตอรี่ลิเทียมไอออน (Lithium-Ion Battery) และยังสามารถชาร์จแบตเตอรี่โดยอาศัยพลังงานจากแผงโซล่าเซลล์ที่ติดบนใบพัดได้ด้วย และเนื่องจากการสื่อสารระหว่างโลกกับดาวอังคารนั้นมีความล่าช้าประมาณ 20 นาที การควบคุมการบินจึงเป็นแบบอัตโนมัติ ที่มีการคำนวณทิศทาง การเคลื่อนไหว และการบินไว้เรียบร้อยแล้ว นอกจากนี้ยังติดตั้งกล้องความละเอียดสูงเพื่อเก็บข้อมูลสำหรับการบินสำรวจ ในการปฏิบัติภารกิจครั้งนี้มีความท้าทาย และอุปสรรคที่ต้องเผชิญดังนี้

• การสร้างแรงยกตัวของเฮลิคอปเตอร์ที่ชั้นบรรยากาศหนาแน่นเพียง 1% เมื่อเทียบกับโลก
• ชิ้นส่วนของเฮลิคอปเตอร์ที่ต้องทนทานต่อสภาพอากาศที่อุณหภูมิที่ต่ำกว่าบนโลกถึง -90 องศาเซลเซียส โดยเฉพาะในตอนกลางคืน
• กระบวนการการลงจอด หรือที่เรียกว่า EDL (Entry, Descent, Landing) ซึ่งมีเพียง 50% ของยานลงจอดบนดาวอังคารที่รอดขั้นตอนการ EDL บนดาวอังคารได้
• การ Deploy Ingenuity ด้วย Mars Helicopter Delivery System ซึ่งไม่มีใครรู้ว่าระบบ Delivery จะสามารถทำงานได้อย่างถูกต้องเมื่อถึงเวลาหรือไม่
• ระบบการชาร์จไฟฟ้าด้วยตัวเองซึ่งพึ่งพาแผงโซลาร์เซลล์เพียงแผงเดียวบนใบพัด
• การสื่อสารกับโลกผ่าน Mars Helicopter Base Station ที่ติดตั้งไว้บน Perseverance เพื่อให้มันทำหน้าที่เป็นตัวกลางการสื่อสาร
• การทำ Flight Plan และการตรวจสอบการทำงานที่ถูกต้องของอุปกรณ์ต่าง ๆ ก่อนบิน

ซึ่งเที่ยวบินแรกของ Ingenuity ถูกกำหนดให้เกิดขึ้น ช่วงกลางปี พ.ศ. 2564 หากสามารถผ่านบททดสอบภารกิจครั้งนี้ได้ จะเป็นการเปิดทางให้กับการสำรวจทางอากาศสำหรับดาวอังคาร และยังทำให้เราได้รับข้อมูลในมุมสูงจากการสำรวจในพื้นที่ที่ยานสำรวจเข้าไม่ถึงอีกด้วย

 

 

แหล่งที่มาข้อมูลอ้างอิง:

[1] 2564./6 สิ่งที่เราต้องรู้เกี่ยวกับ Ingenuity เฮลิคอปเตอร์ลำแรกที่ถูกส่งไปดาวอังคารกับ Mars./ สืบค้นเมื่อวันที่ 3 เมษายน 2564./ เข้าได้จาก: 2020https://spaceth.co/6-things-to-know-ingenuity/

[2] 2564./ NASA เตรียมส่งหุ่นยนต์-เฮลิคอปเตอร์ สำรวจดาวอังคาร 20 ก.ค.นี้./ สืบค้นเมื่อวันที่ 3 เมษายน  2564./ เข้าได้จาก: https://news.thaipbs.or.th/content/293604

[3] 2564./ สะพานแห่งกาลเวลา : สด-สด จากดาวอังคาร โดย ไพรัตน์ พงศ์พานิชย์./ สืบค้นเมื่อวันที่ 3 เมษายน 2564./ เข้าได้จาก: https://www.matichon.co.th/article/news_2576793

[4] 2564./ 18 กุมภาพันธ์ 2021 นี้ ยาน Perseverance จะลงจอดบนดาวอังคาร เราควรรู้อะไรบ้าง./ สืบค้นเมื่อวันที่ 3 เมษายน 2564./ เข้าได้จาก:https://www.blockdit.com/posts/601b856febca0b0804509c17

[5] 2021./ Mars Helicopter./ สืบค้นวันที่ 5 เมษายน 2564./ เข้าได้จาก: https://www.mdscc.nasa.gov/wp-content/uploads/2020/03/Mars2020_Helicopter_Fact_Sheet.pdf

[6] 2021./ INGENUITY MARS HELICOPTER LANDING PRESS KIT./ สืบต้นเมื่อวันที่ 5 เมษายน 2564./ เข้าได้จาก: https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/mars_2020/download/ingenuity_landing_press_kit.pdf

เรียบเรียง: วรรณวจี สุจริตธรรม
ตรวจทาน: ฐิติ สิริธนากร
กองวิชาการเทคโนโลยีและนวัตกรรม สำนักวิชาการพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์ องค์การพิพิธภัณฑ์วิทยาศาสตร์แห่งชาต