Nasa-Helikopter Ingenuity macht sein erstes Farbfoto vom Mars
Die Nasa hat, zugegebenermaßen, schon bessere Fotos von der Marsoberfläche veröffentlicht. Das Bild ist aber dennoch interessant, weil es das erste Farbfoto ist, das von der Helikopterdrohne Ingenuity geschossen wurde. Das Foto entstand am 3. April 2021, nachdem die Drohne von dem Marsfahrzeug Perseverance auf der Oberfläche abgesetzt worden war.
Das erste Foto der Ingenuity-Drohne. (Foto: NASA/JPL-Caltech)
Die Ingenuity-Drohne wird das erste Fluggerät sein, das einen kontrollierten Flug auf einem anderen Planeten durchführt. Wie die Nasa am 5. April mitgeteilt hat, hat die nur rund 1,8 Kilogramm schwere Drohne ihre erste Nacht auf dem Marsboden ohne Probleme überstanden.
„Wir haben jetzt die Bestätigung, dass wir die richtige Isolierung, die richtigen Heizungen und genug Energie in seiner Batterie haben, um die kalte Nacht zu überstehen, was ein großer Gewinn für das Team ist“, sagt die Ingenuity-Leiterin MiMi Aung. Am Abend kann es an der Landestelle der Flugdrohne bis zu minus 90 Grad kalt werden.
Ingenuity: Das ist das Missionsziel
Die Ingenuity-Mission ist von der Nasa als Technologiedemonstration angedacht. Dabei sollen Flugtests in der dünnen Marsatmosphäre durchgeführt werden. Die ganze Mission soll 30 Marstage dauern. An den ersten Tagen bleibt die Drohne allerdings am Boden, um wichtige Umgebungsdaten zu sammeln. Nach derzeitigem Planungsstand soll Ingenuity dann am 11. April erstmals in die Luft aufsteigen.
Der Mars-Rover Perseverance und die Flugdrohne Ingenuity waren am 18. Februar 2021 um 21.56 Uhr auf dem Mars gelandet. Perseverance hat seitdem mehrere Testfahrten auf dem Mars absolviert und einige Fotos davon zur Erde gesandt. Demnächst sollte dann auch Ingenuity nachlegen und uns erstmals Bilder aus der Luft liefern können.
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Berechnung zum Marshelikopter „Ingenuity“
Vor vier Jahren (am 04.04.2017) wurde in der 3sat-Sendung nano bereits der Mars-Helikopter mit seinen wichtigsten Parameter vorgestellt. Die technisch-physikalische Rekonstruktion und mathematische Berechnung ergab damals, dass der Helikopter aufgrund des zu geringen Auftriebes nicht auf dem Mars abheben und fliegen konnte (die Redaktion wurde damals über den Sachverhalt informiert). Übrigens wurde hier ein Auftriebsbeiwert cw von 1,5 angenommen, der natürlich Nonsens ist, da cw maximal 1 annehmen kann. Aus diesem Grund wurde mit den aktuellen Parametern nochmals (siehe Internet) mathematisch-physikalisch überprüft, ob der Heli überhaupt auf dem Marx abheben konnte.
1.Die relevanten Parameter des Marshelikopters
1.1.UR= 2530 U/min ≈ 21 U/s; 1.2. Gewicht GM auf dem Mars GM= 1,8 kg*3,71 m/s²= 6,68 N
1.3. Länge der vier Rotorblätter:1,2 m
1.4. VRotor= 3,14*1,2*2530 m/s:60*2= 79 m/s
1.5. Dichte ς der Atmosphäre auf dem Mars ς= 0,013 kg/m³
2. Berechnung des Auftriebes
Der Auftrieb berechnet sich zu:
F=ς*v²*A*cw: 2. (1)
Der Auftriebsbeiwert cw bei Hubschraubern liegt zwischen 0,3 bis 0,7. Das Optimum beträgt dabei 0,55 (siehe Fachliteratur). Der Schub/der Hub der Rotorblätter muss größer als das zu transportierende Gewicht GM betragen. Die Fläche der vier Rotorblätter soll 0,5 m² betragen. Damit beträgt der Auftrieb
F= 0,013 kg/m³ *79 m²/s²* 0,5 m²*0,55:2 =11,2 N. (2)
Damit ist der Auftrieb mit F= 11,2 N bedeutend größer als das Gewicht GM des Helis mit 6,7 N. Damit funktioniert die Drohne prinzipiell und kann in jedem Falle abheben und fliegen! Der Bericht der nasa entspricht also der Wahrheit.
Siegfried Marquardt, Königs Wusterhausen