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| 火星サンプル回収ヘリコプター[1] | |
|---|---|
| NASA-ESA火星サンプルリターン計画の一部 | |
 | |
| タイプ | 地球外 自律型 UAV ヘリコプター |
| 所有者 | 米航空宇宙局（NASA） |
| メーカー | ジェット推進研究所 |
| 仕様 | |
| 寸法 | 131 cm × 49 cm × 52 cm（52インチ×19インチ×20インチ）[2] |
| 乾燥質量 | 2.26 kg (5.0 ポンド) |
| 力 | 6個のソーラー充電式ソニーVTC-4リチウムイオン電池; 標準エンジン入力電力: 350ワット[3] |
| 歴史 | |
| 展開済み |
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| NASAの火星ヘリコプター | |
火星サンプル回収ヘリコプターは、アメリカのエアロバイロンメント社のエンジニアによって開発されているロボット 無人 ヘリコプターのペアで、2022年3月に、火星の土壌サンプルをパーサヴィアランス探査車が作ったサンプル貯蔵庫からサンプル回収着陸機（SRL）の場所に運ぶ手段として提案されました。サンプル回収着陸機はこれらのサンプルを火星上昇機（MAV）に積み込み、 NASA-ESA火星サンプルリターンプログラムに従って、サンプルを火星の低軌道に運び、将来地球に持ち帰る予定です。[5]
2024年1月、NASAが提案した関連計画は予算とスケジュール上の理由から異議が申し立てられ、新たな全面改修計画が実施された。[6]
プロジェクトの背景
パーサヴィアランス探査車が火星でサンプルを収集し保管する一方で、JPLの科学者と技術者はサンプルを回収するヘリコプターを開発している。この計画は2022年6月に浮上し、MSRキャンペーンがサンプルチューブを回収するためにヘリコプターを必要とした際に、サンプル回収ヘリコプターが活躍することになった。
デザイン
火星サンプル回収ヘリコプターは、 NASAのパーセベランス探査車の一部としてインジェニュイティ 共軸ヘリコプターで以前に実証された技術に基づいて、エアロバイロンメント社によって開発されています。インジェニュイティの「技術実証機」とは異なり、サンプルリターンヘリコプターは、3500rpmで約10センチメートル（3.9インチ）長いローターを持ち、[7] 280g（9.9オンス）のペイロード容量、2本指グリッパーを備えた小さなマニピュレーターアーム、および自走式の車輪付き着陸装置（それぞれ幅約2センチメートル（0.79インチ）、外径約10センチメートル（3.9インチ））を持ち、巻き上げてサンプルをつかみ、帰還車両まで飛行することができます。[8]
主要コンポーネントは、インジェニュイティから学んだ教訓に基づいて変更されました。速度、飛行時間、範囲などの飛行面は、インジェニュイティと同じです。デバイスのパワーウェイトレシオは増加し、そのために太陽電池パネルの面積とバッテリーの容量が増加します。上部スクリューの制御システムは多少簡素化され、エンジン出力が増加します。ヘリコプターの全体的な寸法はわずかに大きくなります。合計で、2台のこのような機械を火星に送る計画があります。[9]これに加えて、自律性、飛行と運転の両方による前例のない機動性、ロボットハンドによる真の操作機能を可能にする高性能プロセッサにより、サンプルチューブの回収以上のことが可能になります。[10]
ヘリコプターの航続距離は700メートル（2,300フィート）だが、計画では着陸機はサンプルが保管される「デポ」から50メートル（160フィート）以内に着陸することになっている。各サンプルチューブは約150グラムである。[11] [12]
コンセプト
火星表面で採取されたサンプルの中間輸送は当初、欧州宇宙機関（ESA）が担当し、同機関のExoMars計画にこのプロジェクトが含まれていた。火星2020ミッションでは、後に地球に持ち帰るサンプルを保管している探査車「パーサヴィアランス」が着陸した。しかし、度重なる延期により、2021年11月にはNASAはサンプルの配送を延期し、2022年7月に配送計画自体に内在するリスクを評価する必要があると判断した。この決定は、インジェニュイティの成功に基づいていた。
NASA -ESA火星サンプルリターンミッションには、ESAサンプルフェッチローバーとそれに付随する2番目の着陸機は含まれず、代わりにヘリコプターとサンプルを軌道船に運び、そこから地球に打ち上げる上昇ロケットを搭載した単一の着陸機が使用されます。ミッション計画者は、予想される寿命を考慮して、パーセベランス自体が以前に表面に保管したサンプルを回収し、上昇ロケットまで運ぶことを計画しています。インジェニュイティよりもわずかに重いヘリコプターは、パーセベランスがタスクを実行できない場合のバックアップとして使用されます。 [13]
サンプル回収プロセス
サンプル回収には4ソル（火星日）かかる。最初のソルでは、ヘリコプターはSRL付近からサンプルチューブから数メートル離れた着陸地点まで飛行する。次のソルでは、ヘリコプターはそのチューブまで移動し、小型ロボットアームでチューブを掴む。3ソル目にSRLに戻り、最後の4ソル目に所定の位置に移動してサンプルチューブを解放し、着陸機のESA製サンプル転送アームがチューブを、デッキに搭載された火星上昇機のサンプルリターン容器に載せる。[14]
サンプル回収ヘリコプターは、適切かつ安全であると判断された所定の場所、またはヘリポートで離着陸し、飛行中の地図ベースのナビゲーションを使用して、表面に残されたサンプルチューブの既知の場所に到達します。[1]
参考文献
- ^ ab mars.nasa.gov. 「サンプル回収ヘリコプター – NASA」. mars.nasa.gov . 2023年1月8日閲覧。
- ^ mars.nasa.gov (2023年11月22日). 「NASA、2つの世界を利用して将来の火星ヘリコプターの設計をテスト」NASA火星探査。 2023年11月30日閲覧。
- ^前述の文の1つ以上には、 パブリックドメイン
である次のソースからのテキストが組み込まれています: "Mars Helicopter". Mars.nasa.gov . NASA. 2020年4月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2020年5月2日閲覧。
- ^ mars.nasa.gov (2023年11月22日). 「NASA、2つの世界を利用して将来の火星ヘリコプターの設計をテスト」NASA火星探査。 2023年11月30日閲覧。
- ^ Pipenberg, Benjamin T.; Langberg, Sara A.; Tyler, Jeremy D.; Keennon, Matthew T. (2022年3月)。「将来のサンプル採取ミッションのための火星回転翼機の概念設計」。2022 IEEE Aerospace Conference (AERO)。pp. 01–14。doi : 10.1109 / AERO53065.2022.9843820。ISBN 978-1-66543-760-8. S2CID 251473077。
- ^ David, Leopnard (2024年1月15日). 「NASAの火星サンプルリターンミッションに科学者たちは困惑 - 数十億ドルの予算超過が予測され、NASAの計画を「ゴミ捨て場の火事」と呼ぶ人もいる。」Space.com。2024年1月16日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2024年1月16日閲覧。
- ^ mars.nasa.gov (2023年11月22日). 「NASA、2つの世界を利用して将来の火星ヘリコプターの設計をテスト」NASA火星探査。 2023年11月30日閲覧。
- ^ Foust, Jeff (2022年7月27日). 「NASAとESAが火星サンプルリターン計画から探査車を削除」. Spacenews . 2022年8月2日閲覧。
- ^ 「ニュース速報：NASAの火星探査車パーサヴィアランスが地質学的に豊かな地域を調査（2022年9月15日）」。YouTube。2022年9月15日。 2022年11月15日閲覧。
- ^ 研究所、NASAジェット推進部門の火星ヘリコプタープロジェクトの主任エンジニア、ボブ・バララム。「火星ヘリコプター - 4R - NASA」。mars.nasa.gov 。2022年11月15日閲覧。
{{cite web}}: CS1 maint: 複数の名前: 著者リスト (リンク) - ^ Smith, Marcia (2022年7月27日). 「NASA、ESAが火星サンプルリターンの方針を変更」. Spacepolicyonline.com . 2022年8月2日閲覧。
- ^ Marcia Smith [@SpcPlcyOnline] (2022年7月27日). 「ヘリコプターの航続距離は…」 (ツイート) . 2022年8月1日閲覧– Twitter経由。
- ^ ポッター、ショーン（2022年7月27日）。「NASAは2033年に火星のサンプルを地球に持ち帰り、世界にインスピレーションを与えるだろう」NASA。
- ^ 「パーセベランス、火星のサンプルキャッシュの投下準備」2022年12月18日。
