¿Es factible el despliegue en el aire del helicóptero de Marte?

Según un reciente anuncio de noticias 1 , la NASA enviará un pequeño helicóptero a Marte con fines de prueba. Los futuros módulos de aterrizaje podrían transportar más de estos

futuros helicópteros [que podrían] actuar como exploradores y explorar partes de Marte que los rovers no pueden alcanzar.

El artículo establece lo siguiente sobre el despliegue inicial del helicóptero:

Después de aterrizar, el rover depositará su carga útil del helicóptero y luego se retirará a una distancia segura mientras el helicóptero despega.

Si mi comprensión basada en lo que he leído es correcta, el aterrizaje de los módulos de aterrizaje sigue siendo un evento algo arriesgado, y las nuevas formas de proteger los módulos de aterrizaje del impacto en la superficie siguen siendo un tema activo de investigación. Si es así, ¿ sería factible desplegar el helicóptero antes de que el módulo de aterrizaje llegue a la superficie (evitando así el impacto final), o el frenado y la estabilización en el aire plantean un problema aún mayor para dicho helicóptero? (Supongo que sería factible poner cierta distancia de seguridad entre el módulo de aterrizaje descendente y el helicóptero arrojando el helicóptero en un ángulo lo suficientemente divergente).

1 : Voy a citar el artículo del Washington Post sobre el tema aquí, pero muchos medios de comunicación informaron sobre esto.

Si hay un problema cuando el helicóptero intenta despegar del suelo, los controladores tienen tiempo para tratar de resolverlo. No tanto si lo lanzas en el aire.
Considere el hecho de que nadie ha intentado hacer esto en la Tierra, luego piense en lo mucho más difícil que sería en Marte a partir de velocidades orbitales.
@Phiteros: "Considere el hecho de que nadie ha intentado hacer esto en la Tierra": supongo que una de las principales razones es nuestra ventaja de que no tenemos que aterrizar después de llegar desde el espacio orbital antes de llegar al suelo en la Tierra.
¿Qué? ¿Te estás olvidando de todos esos viajes arriba y abajo de la ISS?
@Phiteros: En absoluto. Lo que quise decir es: si queremos dejar que un helicóptero vuele aquí en la Tierra, hay formas más convenientes que transportarlo a la órbita, luego hacer que regrese desde allí en una nave espacial y averiguar cuándo y cómo desplegarlo desde esa nave espacial. y cómo protegerlo durante el aterrizaje de esa nave espacial.

Respuestas (3)

Es posible, pero demasiado arriesgado para llamarlo factible.

En teoría, el concepto no es diferente de las misiones anteriores que han usado un aeroshell/paracaídas para reducir la velocidad a velocidades razonables y luego cambiaron a un sistema diferente, como bolsas de aire o skycrane para aterrizar. Los cohetes también necesitan una estabilización decente para un aterrizaje exitoso. Sin embargo, hay algunos problemas prácticos.

  • No hay oportunidad de realizar comprobaciones del sistema o solucionar problemas, algo particularmente importante para un primer vehículo experimental. Supongamos que las baterías se agotan en el despliegue. Si está seguro en tierra, tiene la opción de dejar que carguen y continúen la misión al día siguiente. Eso es un poco más difícil de arreglar en los diez segundos antes de encontrar el suelo a alta velocidad.

  • Las radios capaces de comunicación interplanetaria o incluso satelital tienden a ser grandes y consumen mucha energía, y un helicóptero en el aire tiene una carga útil muy limitada. Algunas de las antenas del rover son más grandes que todo el helicóptero. Independientemente del sistema de aterrizaje utilizado, necesitará un rover que aterrice de manera segura para poder apegarse a la escala de piezas que se encuentran en los drones de consumo.

  • Un pequeño helicóptero sin motor es bastante similar a un paracaídas: ambos flotarán lentamente y serán arrastrados por el viento. Eso no hace que sea imposible separarse de un paracaídas, pero aumenta significativamente el riesgo de enredarse.

Como complemento a las otras respuestas, iniciar un helicóptero o dron desde una caída libre puede ser una receta para el desastre, ya que esta es la forma más fácil de ingresar a VRS o Vortex Ring State en el que la hélice está rodeada por un toro de aire y pierde básicamente todo empuje.

Entrar en VRS generalmente ocurre cuando un helicóptero desciende en su propia corriente descendente y es una de las posiciones más peligrosas para estar.

Además de la otra respuesta:

La nave espacial se acerca al lugar de aterrizaje a alta velocidad y necesita motores de cohetes (con un empuje mucho mayor que cualquier rotor de helicóptero) para reducir la velocidad para un aterrizaje seguro.
Un helicóptero que se separa a alta velocidad no tendrá suficiente empuje para reducir la velocidad antes de tocar el suelo.

Entonces, ¿por qué no reducir la velocidad primero, luego separar el helicóptero y luego hacer que la sonda principal se deslice la distancia restante hasta el suelo en un paracaídas?
Porque los paracaídas en Marte son muy ineficientes debido a la baja densidad: necesitarías un paracaídas enorme, que es pesado. Es mejor usar cohetes para desacelerar. Separar el helicóptero mientras los cohetes están funcionando es más arriesgado que aterrizar con el helicóptero a bordo.
Ya veo, buena pinta.
¿Es factible el despliegue en el aire del helicóptero de Marte?
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