Afbeelding tegoed: Pioneer Astro
Gedeeltelijk lander, gedeeltelijk vliegtuig, de gashopper (nee, geen sprinkhaan) is een uniek concept dat door NASA wordt overwogen voor toekomstige robotverkenning van Mars. In tegenstelling tot landers, zoals het Viking-ruimtevaartuig, Beagle 2 of de aankomende Phoenix-lander die slechts een paar vierkante meter grond kan onderzoeken, kon de gashopper landen, wetenschappelijke analyses uitvoeren en zichzelf de lucht in lanceren om honderden kilometers naar een nieuwe locatie.
De gashopper zou zijn elektriciteit halen uit een grote set zonnepanelen die bovenop zijn vleugels waren gebouwd. Het zou deze elektriciteit gebruiken om koolstofdioxide uit de atmosfeer van Mars te halen en het vervolgens als vloeistof in het vliegtuig op te slaan. Als er genoeg gas was opgeslagen om een vlucht te maken, zou het een heet bed van pellets opwarmen en vervolgens de CO2 erdoorheen leiden. Nu het gas heet zou zijn, zou het als een drijfgas werken en zou de gashopper verticaal van het oppervlak van Mars kunnen opstijgen. Eenmaal in de lucht, zou het meer gas uit een achterste boegschroef kunnen vuren en als een vliegtuig kunnen vliegen, met behulp van zijn grote vleugels voor lift en wendbaarheid. Toen het klaar was om te landen, kon het vliegtuig zijn luchtsnelheid vertragen en vervolgens zachtjes landen als een verticale lander.
Het voorstel komt van de geest van Robert Zubrin, auteur van The Case for Mars, President van de Mars Society en de President van Pioneer Astronautics. Het is een van de 219 onderzoeksprojecten die door NASA zijn geselecteerd voor het toekennen van contracten voor onderzoek en ontwikkeling voor kleine bedrijven.
Zubrin ziet de gashopper niet alleen als een technologie om Mars te verkennen, maar ook als een proof of concept voor vele technische uitdagingen die NASA zal moeten overwinnen in toekomstige missies, zowel robotachtig als menselijk. "Als we een voorbeeldretourmissie gaan doen, willen we weten hoe we drijfgas kunnen maken voor de terugreis", legt Zubrin uit, "en de gashopper laat ons ook veel opstijgingen en landingen testen met in alle gevallen gevarenvermijding. soorten terrein.
"De gashopper zal kooldioxide gebruiken als brandstof, dus hij zal de grond niet vervuilen met koolwaterstoffen", vervolgt Zubrin. Dit is belangrijk, omdat ruimtevaartuigen van de aarde die koolwaterstoffen als brandstof gebruiken, de landingsplaats kunnen vervuilen met chemicaliën die de zoektocht naar leven kunnen verwarren. "Zodra de gashopper in beweging komt, zal hij een ongerept Marsoppervlak vinden om te verkennen."
De eenvoudigste gashopper kan eigenlijk vrij licht zijn, zo weinig als 50 kg (110 pond). Vergelijk dit met de huidige Mars Exploration Rovers, die beide 185 kg wegen. Pak wat meer gewicht aan en de gashopper kon een paar mini-rovers vervoeren, zoals de kleine Sojourner die Mars bezocht als onderdeel van de Pathfinder-missie. Deze kunnen worden gericht op de meest interessante kenmerken op basis van de luchtverkenning van het gebied door de gashopper.
Afbeelding tegoed: Pioneer Astro
Een ander voordeel van de gashopper is dat het terrein volledig kan negeren. Toen NASA de landingsplaatsen voor haar Mars-landers selecteerde, koos het doelbewust locaties die relatief vlak waren, zodat de rovers met een nuttige snelheid konden rijden. De gashopper kan op de rand van een diepe kloof landen, het gebied onderzoeken, naar beneden springen en weer naar buiten gaan. Het zou wetenschappers een ongekend bereik en flexibiliteit geven bij het zoeken naar bewijs van water uit het verleden of leven op Mars.
Natuurlijk is er een addertje onder het gras. Het beperkende kenmerk van de gashopper is de elektriciteit die nodig is om het drijfgas met kooldioxide onder druk te zetten en te verwarmen. Dit proces verbruikt veel stroom en de gashopper zou meer dan een maand nodig hebben om zijn zonnecellen bij te tanken en op te laden voordat hij weer zou kunnen opstijgen.
Om meer elektriciteit op te wekken, zou NASA kunnen overwegen om een radio-isotoop thermische generator te gebruiken, vergelijkbaar met die van Cassini, de Viking-landers of het aankomende Mars Science Laboratory (gepland voor lancering in 2009). Met een krachtiger elektrisch systeem kon de gashopper om de paar dagen opstijgen en in wezen de hele planeet Mars rondzwerven.
Het bedrijf van Zubrin, Pioneer Astronautics, heeft al een aanzienlijke hoeveelheid testen en onderzoek gedaan voor het concept, en ze ontwikkelden in 2000 een prototype van een ballistische gashopper voor NASA's Jet Propulsion Lab. De motor werkte goed in het lab en ze konden een op afstand bestuurbaar voertuig met een massa van 50 kg om te vliegen in een gesimuleerde Martiaanse zwaartekracht (met behulp van een heliumballon voor stabiliteit).
In plaats van op één plek te zitten of langzaam over het oppervlak van Mars te kruipen, kunnen toekomstige robotonderzoekers die de Rode Planeet bezoeken, de lucht in gaan en zweven. Nou ... hop, hoe dan ook.
Geschreven door Fraser Cain
