На Марсе три вертолета Skyfall будут использовать радар для сканирования поверхности на глубину 5 метров во время полёта в поисках водяного льда.
Фото: NASA/JPL-Caltech
«Благодаря низким и медленным полетам вертолеты Skyfall могут получать радиолокационные изображения перехода между землей и льдом», — говорится в сообщении Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL).
Данное решение позволит ученым составить карту залежей льда. Это достигается с помощью сверхширокоугольного радара с частотой от 500 до 2500 мегагерц, что соответствует диапазону длин волн от 12 до 60 сантиметров. В то время как более короткие длины волн позволяют получить мельчайшие детали о верхнем слое почвы и структуре поверхности, более длинные длины волн помогают исследовать глубину в несколько метров.
Для этого необходима антенна. Однако обычная антенна должна быть длиной 48,3 сантиметра и иметь прямую видимость до поверхности. Вертолеты же летают на минимальной высоте всего 15,2 сантиметра над поверхностью Марса. Поэтому необходимо было создать антенну, которая не мешала бы посадке и не повреждалась бы.
Концептуальное изображение НАСА, демонстрирующее полёт вертолётов Skyfall над Марсом с использованием радара для исследования недр планеты. Фото: NASA/JPL-Caltech
Команда Skyfall обнаружила эти характеристики в антенне Vivaldi. Она может передавать и принимать сигналы в широком, непрерывном диапазоне частот. Изготовленная из металлизированной ткани, она лёгкая и плоская, поэтому не загораживает обзор во время взлёта, посадки и полёта на малой высоте. Чтобы обеспечить прочность для использования на Марсе, она была заключена в полиэстер и несколько слоёв Vectran. Vectran чрезвычайно прочен и также используется в посадочных подушках марсоходов.
Для поддержания формы антенны были использованы гибкие пружины из стекловолокна и лёгкая магниевая подконструкция. Весь корпус антенны весит всего 150 граммов.
Конструкция была протестирована в лаборатории JPL, где имитировался полет на Марс. Вертолеты подвергались экстремальным колебаниям температуры. На Марсе температура может меняться до 94 °C днем и ночью. После этого были проведены многократные имитации взлета и посадки для проверки антенны на прочность. В конце серии испытаний антенна выдержала 200 имитированных посадок на Марс — более чем в два раза больше, чем требуется для развертывания.
Вертолеты Skyfall являются преемниками Ingenuity. В период с 2021 по 2024 год первый марсианский вертолет совершил 72 полета, проложив путь для программы Skyfall. Запуск первых трех вертолетов на Марс запланирован на 2028 год.
