Een jaar geleden vloog voor het eerst een door de mens vervaardigd voertuig door de atmosfeer van de planeet Mars. Het helikoptertje heeft er intussen 28 vluchten op zitten. Met de kennis die dat heeft opgeleverd hoopt NASA straks ook een vliegtuig door de atmosfeer van een Saturnusmaan te sturen.

Terwijl militaire drones in Oekraïne de ene na de andere geëxplodeerde Russische tank filmen, maakte een kleine wetenschappelijk drone op Mars beelden van een vreedzamere ravage: een hardhandig geland onderdeel van het landingssysteem. Het was het zoveelste succes van Ingenuity, het eerste door mensen vervaardigde voertuig dat ooit rondvloog op een andere planeet dan de aarde.

Ingenuity is een kleine helikopter van 1,8 kilo. Hij liftte mee met de Marsrover Perseverance, die op 18 februari 2021 op de rode planeet is geland.

Achteraf gezien
LEES OOK
Achteraf gezien

Nagelbijtgebeurtenis

Op 19 april dat jaar maakte Ingenuity zijn eerste vlucht, opgetild door tegen elkaar indraaiende rotorbladen van 1,2 meter lang. De atmosfeer op Mars is behoorlijk ijl, slechts 0,6 procent van de dichtheid van de aardatmosfeer. De rotorbladen moeten daarom met een flinke snelheid – 40 omwentelingen per seconde – rondgaan om zich tegen die dunne atmosfeer af te kunnen zetten.

De testvlucht was voor de ingenieurs van de Amerikaanse ruimtevaartorganisatie NASA een nagelbijtgebeurtenis. Radiosignalen doen minstens twintig minuten over de reis van Mars naar de aarde. Dus de vlucht van 39 seconden was al ruim voorbij toen de beelden binnenkwamen. Doordat Ingenuity vanwege de grote afstand niet vanaf aarde te besturen is, voert hij zijn vluchten voorgeprogrammeerd uit.

Op die eerste vlucht steeg de helikopter naar drie meter hoogte om meteen daarna weer te landen. Een naar beneden gerichte camera aan boord filmde zijn eigen schaduw. De plaats waar het allemaal gebeurde werd met gevoel voor PR ‘Wright Brothers Field’ genoemd, naar de Amerikaanse gebroeders Wilbur en Orville Wright die in 1903 de eerste gemotoriseerde vlucht met een vliegtuig op aarde uitvoerden.

Na die eerste keer werden Ingenuity’s vluchten steeds ambitieuzer. De vierde vlucht duurde al 117 seconden en overbrugde een afstand van 270 meter. Marskarretje Perseverance, die ook de foto’s en andere data naar aarde doorseint, filmde de vlucht en maakte geluidsopnamen. Ingenuity is daarop te horen als een zacht gezoem, nauwelijks hoorbaar boven het doffe geruis van de ijle Marswind.

Verwarmde boordelektronica

Na elke landing laadt Ingenuity met hulp van een zonnepaneeltje zijn lithium-ionbatterij op. Die batterij heeft een capaciteit die te vergelijken is met die van drie smartphones. De stroom wordt gebruikt voor de volgende vlucht maar ook voor de verwarming: het kan 100 graden vriezen op Mars en dan werkt de boordelektronica niet goed. De NASA-ingenieurs vreesden dat de helikopter om zou vallen bij de landing, of door een windvlaag, maar zo ver is het tot nog toe niet gekomen.

Foto gemaakt op 19 april 2022 door Ingenuity van een onderdeel van Perseverance. Beeld NASA/JPL-Caltech
Foto gemaakt op 19 april 2022 door Ingenuity van een onderdeel van het landingssysteem van Perseverance. Beeld: NASA/JPL-CALTECH.

Al vliegend bracht Ingenuity het gebied rond Perseverance steeds beter in kaart. Het is vermoedelijk een oude rivierbedding daterend uit de tijd dat er nog water was op Mars.

De ‘verjaardagsvlucht’ van 19 april dit jaar was alweer de 26ste vlucht (waarna nu alweer twee vluchten gevolgd zijn). Ingenuity ging tijdens die vlucht op zoek ging naar sporen van de landing.

Barsten door de landing

Tijdens de afdaling door de Marsatmosfeer was de Perseverance, hangend onder een parachute, beschermd geweest door een omhulling. Het karretje zelf landde zacht met hulp van raketmotoren, maar de omhulling stortte verderop neer met een snelheid van 126 kilometer per uur, net als de parachute.

Perseverance had parachute en omhulling al eerder gefotografeerd, maar door de grote afstand en de lage positie waren er niet veel details te zien. Op de foto’s die Ingenuity maakte is wel goed te zien hoe de omhulling barsten opliep tijdens de harde landing. Sommige fragmenten liggen even verderop. Ook zijn de lijnen te zien die de omhulling met de parachute verbonden.

Nu duidelijk is hoe deze onderdelen de Marslanding hebben doorstaan, kan die kennis worden gebruikt bij het plannen van de landing van een volgende Marsvlucht.

De Marshelikopter is een zogeheten technology demonstrator, wat inhoudt dat hij alleen moet laten zien dat het idee werkt. Meer dan een camera en een hoogte- en snelheidsmeter heeft het helikoptertje niet aan boord.

Vervolgprojecten

Nu die missie glansrijk is geslaagd is, met een totale vluchtafstand van 6,57 kilometer op de teller, kunnen planeetonderzoekers gaan denken aan vervolgprojecten. Een daarvan is Dragonfly, een robotvliegtuig dat tegen 2036 op weg zal gaan naar de Saturnusmaan Titan. Die heeft een dichte atmosfeer van stikstof en dichte wolken van aardolie-achtige moleculen die neerregenen in ijskoude meren en zo een exotisch koud buitenaards landschap vormen. Als alles meezit, vliegt Ingenuity’s opvolger daar ooit boven rond.