火星行きのドローンを作るのに近道はない 火星行きのドローンを作るのに近道はない

火星行きのドローンを作るのに近道はない

火星行きのドローンを作るのに近道はない

ミミ・アウンがまだ幼かった頃、NASAでのキャリアを決定づける教訓を学びました。数学の問題に苦戦した彼女は、その分野の博士号を持つ母親に助けを求めました。しかし、母親の長々とした説明にすぐにうんざりし、すぐに答えを求めました。普段は物静かな母親から「絶対に、絶対に近道を頼んではいけない」と厳しく叱責されたことを、アウンは今でも鮮明に覚えています。

近道はなし。これは、異星を目指す初の自律型ドローン開発チームを率いる電気技師にとって、まさに鉄則だ。2021年に火星に到着した火星ヘリコプターは、難易度が増す5回の飛行をこなし、おそらくは写真撮影も行うだろう。

NASAは、この技術が十分に機能することを証明し、将来のミッションでサンプル採取、空中調査、さらには貨物輸送も可能な大型ヘリコプターの開発を目指しています。このような機械は、火山や溶岩洞の探査、峡谷の飛行、そしてローバーや探査機が到達できない、あるいは探査機が見通せない他の地域を調査することを可能にするでしょう。

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「これは単なる別の惑星を飛ぶ以上のものです」と、NASAジェット推進研究所でこのヘリコプターの製造と試験を監督するアウン氏は言う。「全く新しい探査への扉を開くことになるでしょう。」

火星の大気の密度は地球の1%しかないため、地表から9~15フィート(約2.7~4.5メートル)上空を飛行することは、地球で高度10万フィート(約3万メートル)を飛行するのと同等です。揚力を得るために、二重反転ブレードは毎分2,300~2,500回転で回転します。これは地上のヘリコプターの約5倍の速度です。火星探査機「Mars 2020」の真下に隠れた火星に探査機を送るには、プロペラの直径を4フィート(約1.2メートル)に制限する必要があります。火星での飛行の物理的特性を考えると、このサイズのローターでは地球上で4ポンド(約1.8キログラム)以上の重量を持ち上げることは不可能です。

こうしたエンジニアリングの課題こそが、アウン氏を1990年にJPLに惹きつけた理由です。宇宙への情熱は、ミャンマーで幼少期を過ごした頃に始まりました。両親が博士号を取得したアメリカで生まれましたが、彼女が幼い頃に家族はアメリカに戻りました。物質的に恵まれない環境で育ったアウン氏は、星空を眺めながら、私たちは孤独なのだろうかと自問自答していました。「物が少ないほど、そういうことを考えてしまうんです」と彼女は言います。

アウンさんは数字への強い関心から、両親の母校であるイリノイ大学アーバナ・シャンペーン校で電気工学を学びました。修士課程を修了する頃、ある教授がJPL(ジェット推進研究所)が深宇宙からの微弱な信号を処理する研究について話を聞きました。アウンさんは、数学への愛、宇宙への強い関心、そしてエンジニアリングのスキルを組み合わせ、理想的な仕事に就けるチャンスだと考えました。

彼女はNASAの宇宙船との通信ツールであるディープ・スペース・ネットワークの開発でキャリアをスタートさせ、その後、誘導・航法・制御システムの開発に携わりました。2013年、JPLは彼女を自律システム部門の副部長に任命し、2年後には火星ヘリコプターチームのリーダーに任命しました。「私はまさに適任でした」と彼女は言います。

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このヘリコプターは、直径5.5インチの立方体胴体、2つのカーボンファイバー製ローター、そして13メガピクセルのカメラを備えています。電源は6個のリチウムイオンバッテリーです。この回転翼機は2019年1月に試験飛行に成功し、同年7月に火星2020ミッションで打ち上げられる予定です。

探査機は翌年の2月に火星に到着する予定だ。展開後、この小さな鳥は太陽の光でバッテリーを充電し、その後診断テストを実施して飛行命令を待つ。地球と火星の距離などを考慮すると、探査機が命令に従ったかどうかを知るまで、アウン氏は数時間待たなければならないかもしれない。宇宙では即答は不可能であり、近道もないからだ。

この記事はもともと、Popular Science 誌の 2019 年秋号「Out There」に掲載されたものです