Ingenuity, der Hubschrauber, der den NASA-Rover Mars Perseverance bei seiner Mission unterstützt, war ein großer Erfolg. Es sammelte die Leistung des ersten kontrollierten Fluges auf einem anderen Himmelskörper, hat bei seinen 28 Flügen spektakuläre Leistungen erbracht und hält sowohl Geschwindigkeits- als auch Distanzrekorde. Aber es könnte nicht lange dauern, da derzeit ein viel größerer, leistungsfähigerer Hubschrauber entwickelt wird. Und wenn es schließlich im nächsten Jahrzehnt Titan erkundet, hat es eine hervorragende Chance, viele der Rekorde von Ingenuity zu brechen.
Dieser als Dragonfly bekannte Hubschrauber befindet sich derzeit auf der Erde noch in der Entwicklung. Aber es hat kürzlich einen bedeutenden Meilenstein erreicht, indem es die Tests seiner Rotorblätter in einer einzigartigen Testkammer im Langley Research Center der NASA abgeschlossen hat.
Der Transonic Dynamics Tunnel (TDT) unterscheidet sich in mehrfacher Hinsicht von einem Standard-Windkanal. Am hilfreichsten in diesem Fall ist seine Fähigkeit, andere Gase als nur erdnormale Luft zu verwenden. Im Fall von Dragonflys Test füllte sich das TDT mit einem schweren Gas, das die stickstoffreiche Atmosphäre von Titan nachahmen sollte.
UT Video, das die Dragonfly-Mission beschreibt.
In dieser Umgebung wurden die Rotoren gedreht, gedreht, beschleunigt und verlangsamt. In einigen Tests einer der beiden Rotoren, die eines der vier Koaxialpaare von Dragonfly bilden (für insgesamt acht Rotoren). Dies sollte ein potenzielles Ausfallszenario nachahmen, bei dem einer (oder mehrere) der Rotoren nicht funktioniert.
Dragonfly soll ohne mehrere funktionsfähige Rotorblätter auskommen und ist damit wesentlich robuster als sein kleinerer Vorgänger. Tatsächlich wird das Problem, das Ingenuity schließlich töten wird (Mangel an elektrischer Energie), für Dragonfly kein so großes Problem sein, da es einen thermischen Radioisotopengenerator anstelle eines Satzes von Solarmodulen bei seinem kleineren Vorgänger verwendet.
Um dieses Versprechen zu erfüllen, müssen die Rotoren jedoch gut genug funktionieren, damit Dragonfly auf einer anderen Welt fliegen kann, wozu die Tests am TDT dienen. In der Kammer wurden den zu testenden Rotoren Sensoren wie Beschleunigungsmesser und Drucksensoren hinzugefügt. Ihre Daten wurden verwendet, um CFD-Modelle (Computational Fluid Dynamics) zur Leistung der Rotoren zu validieren.
UT plädiert für Titan.
Einige der CFD-Modelle, die zur Simulation der Belastungen und Belastungen der Rotoren verwendet werden, wurden ursprünglich für die Arbeit mit Windkraftanlagen entwickelt. Die Daten aus dem TDT stimmten jedoch gut mit den Modellen überein, die zum Design von Dragonfly verwendet wurden, was darauf hindeutet, dass die Rotoren in der Lage sein sollten, der herausfordernden Umgebung auf der Oberfläche von Titan standzuhalten.
Das ist auch gut so, denn das Schiff, das sie halten müssen, ist gewaltig. Mit einer Größe von etwa 12 Fuß Länge und 12 Fuß Breite sieht Dragonfly aus wie eine typische terrestrische Drohne auf Steroiden. Seine acht Rotoren werden es ihm ermöglichen, von einem Ort zum anderen auf der Oberfläche des Planeten zu springen und so Daten an verschiedenen Stellen auf dem verhüllten Mond zu sammeln.
Dieses Missionsziel ist jedoch noch weit entfernt, da Rotortests ein sehr früher Schritt im gesamten Testprogramm sind, dem das Projekt unterzogen wird. Aber die Designer und Ingenieure haben noch etwas Zeit bis zum Startfenster im Jahr 2027. Und noch mehr Zeit, bis das Fahrzeug im Jahr 2034 endlich an seinem Bestimmungsort ankommt. Bis dahin gibt es noch viel zu testen.