Imaginez que vous pilotez un modèle réduit d'hélicoptère ou un drone. Vous êtes là avec les commandes automatiques. Vous les allumez. Les rotors se mettent à tourner, augmentant progressivement leur rotation. Tu regardes, puis appuyez sur la commande de levage. Ton hélicoptère s'élève, plane, puis à la prochaine commande avance. Oups, il n'est pas monté assez haut. Vous déplacez rapidement le joystick et le drone s'élève pour voler au-dessus de l'obstacle. Enfin c'est dans l'air, se déplaçant à grande vitesse au-dessus des dunes de sable, des collines et des vallées — renvoyer des images au fur et à mesure que le paysage se déroule.

Imaginez maintenant que vous pilotez votre drone sur une planète distante de 180 millions de kilomètres. Il faut 20 minutes pour que votre commande atteigne la planète et les images que vous voyez de ce qui se passe datent de 20 minutes. Vous ne pouvez pas prendre de mesures évasives ou correctives en cas de problème. Si ça s'est mal passé, il serait trop tard. C'est le type de situation que les ingénieurs de la Nasa n'ont pas souhaité vivre lors du vol inaugural de l'hélicoptère Ingenuity sur Mars le 19 avril.

Et heureusement, ils ne l'ont pas fait. Le vol avait déjà été reporté à cause de problèmes logiciels. Compte tenu du problème du décalage temporel entre Mars et la Terre, toutes les commandes pour faire fonctionner Ingenuity devaient être envoyées à l'avance, et les ingénieurs devaient donc être certains que leurs séquences de commandes étaient exemptes d'erreurs.

Toute la planification et les calculs ont porté leurs fruits. Juste après 12h00 BST, un ingénieur de la Nasa a annoncé au contrôle de mission que « tous les ensembles de données sont nominaux ». Cette, bien sûr, est espace-parler pour :« Nous sommes incroyablement heureux, tout s'est bien passé." Quelques minutes plus tard, nous avons vu les données, un graphique plutôt peu attrayant. Mais il suffisait que les ingénieurs du contrôle de mission applaudissent et applaudissent.

Puis vinrent les images - la première de l'appareil photo d'Ingenuity, une image de sa propre ombre alors qu'elle planait au-dessus de la surface. Assez étonnant, mais nous avons déjà vu des ombres de vaisseaux spatiaux. Ensuite, la vidéo, qui était, pour moi, complètement époustouflant. Emporté par le rover Persévérance, il montrait le vol complet de son compagnon de voyage, du décollage à l'atterrissage. C'est un film du premier vol propulsé sur une autre planète, pris par un robot d'un autre. C'était presque trop intelligent - cela ressemblait à certaines des animations que la Nasa est si bonne à produire. Mais c'était réel. Et c'était génial.

Le premier vol sur Mars n'a pas été aussi aventureux qu'on pourrait l'imaginer :pas de vol à travers le paysage désolé en prenant des images de cratères et de dunes de sable. L'ingéniosité s'est élevée à environ trois mètres au-dessus du sol avant d'atterrir à nouveau. Il était dans l'air pendant environ 40 secondes au total. Mais ces 40 secondes ont un niveau d'importance similaire à celui du premier vol propulsé réussi sur Terre, qui n'a duré que 12 secondes environ. Certes, ce vol des frères Wright a avancé d'environ 40 mètres, mais était à une hauteur similaire au sol comme l'était Ingenuity.

Merveilles d'ingénierie

Quelle est l'importance du vol inaugural d'Ingenuity ? Au dessus de tout, c'est une réalisation technologique et technique. Le vol nécessite une portance - il existe une relation bien connue entre le poids d'un avion et la différence de pression atmosphérique entre ses surfaces supérieure et inférieure qui fournit cette portance. Les pales rotatives d'un hélicoptère fournissent la portance requise - plus les pales tournent rapidement, plus la portance est générée. Sur Terre, avec une pression d'air moyenne de 1000 millibars, une pale d'hélicoptère tourne à une vitesse comprise entre 400 et 500 rotations par minute.

La gravité réduite de Mars (environ un tiers de celle de la Terre) a contribué à compenser l'effet de la pression atmosphérique beaucoup plus faible (environ six millibars). Mais tout de même, Les pales d'Ingenuity devaient tourner environ 2400 fois par minute pour fournir la portance requise pour l'engin de deux kilos. Le simple fait d'atteindre une vitesse de rotation aussi rapide pour les deux pales d'un mètre de long était une avancée significative dans la technologie de propulsion.

Le vol est également le signe avant-coureur des choses à venir :la Nasa a prévu plusieurs autres vols de complexité croissante au cours des deux prochaines semaines. Les progrès doivent être prudents - de nouveaux dangers apparaîtront au fur et à mesure que l'hélicoptère se déplace - lorsque la vitesse et la direction du vent rejoignent la pression atmosphérique en tant que problèmes à résoudre.

L'ingéniosité n'a pas les pales de rotor arrière d'un hélicoptère conventionnel pour « diriger » - et, comme mentionné, les commandes ne peuvent pas être données en temps réel. Chaque vol sera aussi mordant que le premier et chacun offrira de nouvelles vues sur l'environnement local du cratère Jezero, où il se trouve. Bien que ces images soient limitées, ils aideront toujours Persévérance à se faire une meilleure image de son environnement.

Aucune des deux missions à venir sur Mars, ExoMars 2022 et un exemple de mission de retour, prévu par la Nasa et Esa, ont actuellement des hélicoptères à bord.

La mission de retour d'échantillon, lancement prévu en 2026, a un rover qui est conçu pour ramasser les tubes d'échantillons que Persévérance collectera. Imaginez si le fetch rover était accompagné d'un hélicoptère pour s'assurer qu'il emprunte l'itinéraire le plus sûr et le plus efficace de son site d'atterrissage à la cache de tubes, puis au véhicule qui transportera les échantillons de la surface de Mars en orbite. Cela peut ressembler à de la science-fiction, mais cela devient de plus en plus réalisable de jour en jour.

L'ingéniosité emportait apparemment à bord un petit morceau de toile de l'avion des frères Wright, le Wright Flyer. C'était, clairement, un excellent gage de réussite pour le petit vaisseau spatial. Les vols à la surface de Mars ne seront probablement jamais aussi courants que les vols à travers la Terre, mais ils se produiront. Peut-être que ce premier vol n'était pas un petit pas ou un pas de géant, mais c'était certainement une ascension des pales de rotor dans l'histoire.

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.