מסוק אינג'ניואיטי (Ingenuity) היה אמור להיות מדגים טכנולוגי ולטוס במשך חודש חמש טיסות בלבד. בפועל הוא שבר שיא אחר שיא והוכיח שניתן לטוס בשמי כוכב לכת אחר. הטכנולוגיה שפותחה עבורו יכולה לשמש לפיתוח כלי טיס מתקדמים יותר לחקר כוכבי לכת אחרים. אילו משימות אוויריות מתוכננות לעתיד וכיצד הוא שינה את עתיד חקר גרמי השמיים?

ב-17 בדצמבר 1903, בקיטי הוק, צפון קרוליינה, אורוויל רייט טס בטיסה הראשונה. זה לא היה דבר מרשים במיוחד, הטיסה נמשכה רק 12 שניות והגיעה למרחק של 39 מטר בלבד. אבל למרות הנתונים המוגבלים, זו הייתה הטיסה הראשונה בכלי טיס כבד מהאוויר, בעל מנוע ויכולת בקרה, וחשוב יותר - בעל יכולת להטיס אדם בתוכו. במילים אחרות, אותו מאורע קטן הוכיח שניתן לבנות ולתפעל כלי טיס יעיל, וזו הייתה פריצת דרך משמעותית בהיסטוריה שפתחה את הדלת להתפתחות תעשיית התעופה. אותן 12 שניות באוויר הובילו לכ-100,000 טיסות המבוצעות בכל יום ברחבי העולם.

ב-19 באפריל 2021, כלי בגודל קופסת נעליים שמעליה שני מדחפים ופנל סולרי, המריא לראשונה מעל פני השטח של מאדים. זה היה מסוק אינג'ניואיטי של נאס״א. אף שהוא היה קטן וקל יחסית, הוא הוכיח שניתן לטוס במסוק בתנאים הקשים של מאדים ולהתגבר על האטמוספרה הדלילה ועל הרוחות החזקות [1]. מי יודע? אולי עוד מאה שנה ייחשב היום הזה לפורץ דרך, כמעט כמו הטיסה הראשונה של האחים רייט. 

אז אילו שיאים הוא שבר? למרות משקלו הקטן (פחות משני קילו) והעובדה שתוכנן לבצע חמש טיסות בלבד, הוא טס 72 טיסות במשך שלוש שנים, עד שפגיעה באחד מלהבי המדחף השביתה אותו בינואר האחרון. הוא השלים 128.8 דקות טיסה, כיסה 17 ק"מ והגיע לגובה מרבי של 24 מטרים. במהלך הטיסות הוא סיפק תצוגה מקדימה של אזורי עניין, כך שלאחר מכן הופנה אליהם  הרובוט הנייד (רובר) Perseverance וכך נחסכו זמן ומשאבים [2].

תמונה שהמסוק צילם, 3/08/23. הרובוט הנייד בחלק העליון של התמונה. 

הטכנולוגיה שפותחה עבור אינג'ניואיטי כוללת מערכת ניווט מתקדמת, מערכת הנעה חזקה ומערכת בקרה יעילה. למה זה כל כך מהפכני? בחקר כוכבי לכת לכלי טיס יש יתרונות רבים: יכולת לטוס למרחקים גדולים במהירות, אפשרות לטוס מעל שטחים שרובוטים קרקעיים אינם מסוגלים לעבור. יתרון נוסף הוא יכולת תצפית קרובה: כלי טיס יכולים לספק תצפיות אוויריות מפורטות של פני השטח מגובה נמוך יותר משל לוויין המקיף את גרם השמיים, בייחוד בתנאים המקשים על תצפיות מגובה רב או כשקשה לשגר לגרם השמיים לוויין שיקיף אותו. 

משימה עתידית שמתבססת על ההצלחה של המסוק המאדימי היא משימת שפירית (Dragonfly), משימה רובוטית של נאס"א שתוכננה לחקור את הירח הגדול ביותר של שבתאי, טיטאן [3]. טיטאן הוא ירח בעל אטמוספרה עבה ונוזלים על פני השטח. הוא מזכיר את הימים הראשונים של כדור הארץ, מה שהופך אותו למקום מרתק לחקר האפשרות לחיים מחוץ לכדור הארץ [4]. המשימה מתוכננת לצאת לדרך בשנת 2028 ולהגיע לטיטאן בשנת 2034.

המשימה נחשבת מורכבת במיוחד. הנה כמה מהאתגרים: טיטאן נמצא במרחק של כ-1.4 מיליארד קילומטרים מכדור הארץ, מה שמקשה על תקשורת ושליטה במשימה. האטמוספרה של טיטאן ערפילית, וזה מקשה על נחיתה ועל טיסה. פני השטח של טיטאן מכוסים באזורים קשים ומסוכנים, כמו הרים וקרחונים. מה הפתרון? דמיינו רחפן רובוטי זעיר החוצה את האטמוספרה הסמיכה של טיטאן. הרחפן יהיה למעשה כלי טיס מרובה מדחפים (רוטורים) הקרוי אוקטקופטר, כלומר מצויד בשמונה מדחפים- רוטור עליון ותחתון בכל אחת מזרועותיו. הרחפנים הקטנים שמסתובבים סביבנו על כדור הארץ הם בדרך כלל בעלי ארבע זרועות וארבעה רוטורים ונקראים "קוואדקופטרים". משקלו של כלי הטיס יהיה 450-400 קילוגרם, ובזכות הכבידה הנמוכה בהרבה של טיטאן, הוא יוכל להמריא ולנחות בקלות רבה וידרוש כוח קטן פי 38 מכפי שהיה נדרש לו בכדור הארץ [5]. הוא ירחף מעל אגמי מתאן עצומים ויחדור אל תוך מערות קרח עתיקות, שם יבחן תנאים קיצוניים שאולי ירמזו על קיום חיים. באמצעות חיישנים מתקדמים הרחפן ינתח את האטמוספרה, את הקרקע ואת האגמים של טיטאן, ויענה על השאלה ״האם מתקיימים שם חיים?״ השפירית תבצע את החקר בטיסות קצרות, עד למרחק של 8 קילומטרים, כאשר בכל עצירה היא גם תיקח דגימות. בסך הכול השפירית תטוס יותר מ-175 ק"מ - כמעט כפול מהמרחק שנסעו עד כה כל רוברי מאדים גם יחד.

בשל המרחק הרב, כלי הטיס לא יישלט בזמן אמת מכדור הארץ אלא הוא ישתמש במצלמות ובג'ירוסקופים ויעבור אימון לאיתור אתרי נחיתה.

משימה עתידית נוספת היא ״מסוק מדע מאדים״ NASA’s Mars Science Helicopter. אל דאגה, אנחנו בטוחים שעד השיגור הם ימצאו לו שם מגניב. מדובר במסוק עם 6 רוטורים שנמצא כרגע בשלב הקונספט, וככל הנראה מתוכנן לשמש לתצפיות אוויריות ולחקירת השטח, ולשאת 5-2 קילוגרמים של מטען ומכשירים מדעיים. אולי אף ישתמשו בו לאיסוף הדוגמיות של הרובר פרסווירנס (Perseverance). כרגע אין עדיין הרבה מידע כי מדובר בשלב תכנון ראשוני בלבד [6].

לסיכום, אינג'ניואיטי הוא חלוץ כלי הטיס בשימוש לחקר גרמים שמימיים, והוא צפוי לשנות את האופן שבו נמפה ונחקור את פני השטח של כוכבי לכת, נחפש אחר סימני חיים, נאסוף דגימות ועוד.

עריכה: שיר רוזנבלום-מן

מקורות לקריאה נוספת:

1. על המסוק
2. נתוני טיסה של המסוק 
3. משימת שפירית
4. נתונים על טיטאן
5. נתונים טכניים על שפירית
6. מסוק מדע מאדים גדול