Cookies op Tweakers

Tweakers maakt gebruik van cookies, onder andere om de website te analyseren, het gebruiksgemak te vergroten en advertenties te tonen. Door gebruik te maken van deze website, of door op 'Ga verder' te klikken, geef je toestemming voor het gebruik van cookies. Wil je meer informatie over cookies en hoe ze worden gebruikt, bekijk dan ons cookiebeleid.

Meer informatie

Door , , 72 reacties

NASA heeft plannen om met een drone op Mars rond te gaan vliegen. Hiermee zouden de afgelegde afstanden op verkenningstochten verdrievoudigd kunnen worden en moet het gemakkelijker worden om interessante locaties op te sporen.

Aan de drone, die autonoom rond kan vliegen en lijkt op een helikopter, wordt gewerkt in het Jet Propulsion Laboratory van NASA. Er is inmiddels een prototype van beschikbaar. Uiteindelijk is het de bedoeling dat de zogenaamde NASA Helicopter meegaat als 'add-on' op toekomstige missies naar Mars. Het is dus niet de bedoeling dat de drone de gebruikelijke Mars-rovers gaat vervangen.

Volgens NASA kan de helikopter de afstanden die normaal op een dag worden afgelegd met de ruimtekarretjes verdrievoudigen. Daarnaast is het vanuit de lucht gemakkelijker om te zoeken naar interessante locaties die nadere inspectie verdienen. Er kunnen bijvoorbeeld locaties worden gemarkeerd om bodemmonsters te nemen. Die taak wordt vervolgens uitgevoerd door de rover op de grond.

Het ontwikkelde prototype weegt een kilo en heeft een spanwijdte van iets meer dan een meter. Wanneer de Mars-drone voor het eerst wordt ingezet is nog niet te zeggen. Dat zal afhangen van de planning van toekomstige Mars-missies.

NASA-drone op Mars

Moderatie-faq Wijzig weergave

Reacties (72)

Despite Mars having a thin, cold, carbon-dioxide atmosphere operating a rotorcraft is entirely possible -- the low gravity helps somewhat, but the real secret is ultra-lightweight hardware components. Mars has a varied terrain, which makes surface vehicles difficult or impossible to operate. Rotorcraft could fly over the terrain low and slow enough to observe and film it.
BRON
Er is toch niet of nauwelijks een atmosfeer op mars? Hoe werkt deze helikopter dan?
Er is ook niet of nauwelijks zwaarte kracht. De druk op mars is ; minder dan 1% van de gemiddelde luchtdruk aan het aardoppervlak , vergelijkbaar met de atmosfeer van de aarde op 35km hoogte.

Zwaartekracht is 0.38x die van de aarde, er zal dus gemiddeld een veel grotere lift moeten worden bereikt in vergelijking met aarde
Er zal dus gemiddeld een veel kleinere lift moeten worden bereikt, omdat de zwaartekracht maar 0.38x die van de aarde is. Lift is in statische hover gelijk aan de kracht die de zwaartekracht op je toestelletje uitoefent. Het probleem van 'dunne' atmosfeer kun je oplossen door langere bladen of een hogere draaisnelheid. Enige limiet is het bereiken van de snelheid van het geluid in het medium aan de uiteinden van de bladen. Minder atmosfeer betekent minder lift, maar proportioneel ook minder drag, dus ik zou niet weten waarom het niet mogelijk is.
En de snelheid van het geluid is weer afhankelijk van de temperatuur en het soort medium waardoor het reist. √(γ*R*T) (γ = afhankelijk van medium, R = specifieke gasconstante, T = absolute temperatuur in Kelvin, voorbeeld op aarde met 15 C lucht √(1,4*287*288) = 340 m/s = 1225 km/h) (https://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_sound)
Je vergeet nog dat het ook nog eens afhankelijk is van de dichtheid van dat medium. 4x minder dichtheid is geluidssnelheid x2. Staat in hetzelfde artikel... En de druk p is evenredig met die dichtheid...
de allereerste reactie op dit nieuwsbericht geeft hier al antwoord op:

Het apparaatje maakt gebruik van ultra-lichtgewicht componenten.

edit:
whoops, had het reactiefilter nog op 'hoogste waardering eerst' staan. :+

[Reactie gewijzigd door Rickkamminga op 24 januari 2015 11:57]

Goed punt. Maar er is wel iets aan atmosfeer. Het zal denk ik een kwestie worden van een hoog toerental, topkwaliteit rotor-lagers en een zo laag mogelijk energieverbruik.
Op vind vind ik die verdrievoudiging van de afgelegde afstand tov grondvoertuigen zwaar tegenvallen. De robots die er nu rondrijden zijn volgens mij geen van allen de 10 km overschreden vanaf de landing. Het lijkt mij dat als zo'n drone een half uurtje in de lucht is hij veel verder kan komen dan dat.
Ik denk dat het probleem de energievoorziening is: Zo'n droon moet door zonnepanelen gevoed worden. Zonnepanelen en accu's zijn waar. Daarom denk ik dat ze slechts een klein zonnepaneel gaan gebruiken. Het zal dan 10 minuten vliegen zijn en daarna een paar dagen opladen.

Wat ook meespeelt is dat het bij het ontwerp van een missie nodig is om uit te gaan van een beperkte duur van de missie: Er is geen garantie dat iets lang mee gaat. De Opportunityrover was ontworpen voor een missie van 90 dagen. Dat het beestje nu naar 12 jaar nog rondrijdt had niemand kunnen vermoeden.

Als zo'n droon ook langer meegaat dan verwacht, dan kan de afstand wel eens een stuk groter worden.
Gaat de drone niet weer opladen aan de kernreactor van de rover zelf?
Gaat de drone niet weer opladen aan de kernreactor van de rover zelf?
Zo'n rover heeft geen kernreactor. Zo'n rover zal een SRG of een RTG hebben. Oftewel een nucleaire batterij.

[Reactie gewijzigd door kimborntobewild op 26 januari 2015 00:17]

Dat lijkt me vrij inefficient, want daarmee is de range van zo'n ding direct gebonden aan die van je rover, en je moet weer zorgen dat je altijd terugkomt bij dat ding. Beter is als zo'n ding autonoom kan werken. Dan ben je niet afhankelijk van een rover die rondrijdt, en stel dat 1 van de 2 faalt dan heb je altijd nog 1 apparaat om de missie mee uit te voeren.
Kijk eens goed naar de kleur van de rotorbladen, die zijn zo te zien overdekt met een (heel dunne) zonnecel.
Door de lage luchtdruk op Mars is er een vrij grote rotor nodig om voldoende 'lift' te produceren, en daardoor heb je daar het nodige oppervlak voor zonnecellen. Is bovendien beter dan zonnecellen op het vierkante lichaam van de drone, want daar zitten ze in de luchtstroom van de rotor en dus in de weg.
Kijk eens goed naar de kleur van de rotorbladen, die zijn zo te zien overdekt met een (heel dunne) zonnecel.
Ik denk het niet. In deze mockup zie ik een cirkelvormig topvlak bovenaan de rotor met zonnepanelen. De flexibele zonnepanelen zijn denk ik nog efficient genoeg voor deze toepassing.
Kijk eens goed naar de kleur van de rotorbladen...
Wat zegt zo'n computergegenereerd plaatje nou??
Enter the Mars Helicopter, a proposed add-on to Mars rovers of the future that could potentially triple the distance these vehicles currently drive in a Martian day,
De rovers zullen drie keer verder kunnen komen, omdat er betere routes bedacht kunnen worden. Hoe ver die drones zelf kunnen vliegen vermeldt de bron niet.
snel rijden is dan ook geen prioriteit. Onderzoek en energie-efficiŽnt zijn zijn dat wel. Een drone wordt een verkenner, terwijl een rover een onderzoeker blijft.
oppertunity heeft inmiddels al 40km gereden en die staat er inmiddels al 10 jaar en heeft dat gedaan met een snelheid van 9mm per seconde en doet het nog steeds.

[Reactie gewijzigd door flippy.nl op 24 januari 2015 23:06]

dat was ook mijn eerste bedenking. De zwaartekracht is er dan maar 0.38 tov bij ons, maar de atmosfeer dicht tegen de oppervlakte moet toch voldoende dicht zijn om te kunnen vliegen ?
Hoe zou een waterstof-gevulde ballon of blimp het eigenlijk doen op mars?
Lijkt me veel simpeler en goedkoper.

Er is maar 6mm kwikdruk. De samenstelling van de atmosfeer vertoont veel gelijkenis met de atmosfeer die zo'n 4 miljard jaar geleden op Aarde voorkwam: hoofdzakelijk koolstofdioxide (95%), aangevuld met stikstof (3%), het edelgas argon (1,6%) en verder sporen zuurstof, methaan en water.

Waterstof is een keer of 20 lichter dan kooldioxide...
Op aarde:
Koolstofdioxide 1,97
Waterstofgas 0,09

[Reactie gewijzigd door izegrin op 24 januari 2015 12:07]

Sorry dat ik negatief doe, maar eigenlijk valt er dus niet veel te vinden op Mars, behalve een plek voor een uitvalbasis voor verdere ruimte reizen?
Niet bepaald, al is het een project van lange adem: Terra Forming.
Oorspronkelijk bedacht door SF-schrijvers, maar inmiddels een serieuze wetenschap.
Door het "uitstrooien" van bepaalde algen, bacterien e.d. moet de samenstelling van de atmosfeer worden veranderd: het zuurstofniveau moet omhoog zodat, uiteindelijk, een atmosfeer ontstaat die voor de mens geschikt is.

In fasen worden er dan andere organismen geplant (of uitgestrooid) en uiteindelijk is er dan leven mogelijk. Dat is het doel, want dat wij uiteindelijk de cosmos gaan koloniseren is een voldongen feit. De vraag is niet meer of, maar wanneer. Mars vormt de basis. Het is het real-life laboratorium om Terra Forming uit te testen en wanneer het daar lukt, kunnen we hetzelfde doen op exoplaneten die in de Goldylocks-zone liggen.

Mars moet gekoloniseerd worden, zodat een eventuele inslag op Aarde niet meer voor de vernietiging van de mensheid kan zorgen. Wanneer Mars eenmaal gekolonoseerd is, is het ook stukken eenvoudiger om verder het heelal in te gaan. Lanceren vanaf Mars is stukken eenvoudiger, vanwege de veel geringere zwaartekracht.

Kortom: alles wat er momenteel op Mars gedaan wordt is het begin van een veel groter plan. Het is de grootste onderneming ooit en verdient dan ook alle steun, aandacht en fondsen die we het kunnen geven.
Terraforming is een leuk concept, ware het niet dat Mars geen magnetisch veld heeft en dus gebombardeerd wordt met dodelijke straling. Veel artikelen die ik lees vergeten dat voor het gemak. Tenzij men Mars weet te "jumpstarten" zie ik geen terraforming gebeuren... Helaas :-(
Dat is een heel goede opmerking van je.
Iets minder goed is dat ik daar zo 1,2,3 geen antwoord op heb. Ik denk dat ik de boeken maar weer eens in moet ;(
Ik ben benieuwd wat je tegenkomt! Wie weet wel een mooie oplossing :-) Blijft interessante materie toch?
Als dit al lukt voordat het einde nabij is...

Geld geld en nog eens geld. Er wordt al geen geld gestoken in behoud van het regenwoud. Waarom geld steken in terravorming? Alleen volgende generaties hebben daar baat bij en de mensen die het mogelijk moeten maken zijn te echoistisch om hun geld in een project te steken wat ze op redelijke termijn niets opleverd.

I'm sorry, but I'm a practical and skeptical person..

Ruimtevaart blijft in mijn optiek meer een prestige platform dan dat het daadwerkelijk de doorgang naar een nieuwe wereld is.

[Reactie gewijzigd door IngamerX op 24 januari 2015 14:51]

Geld geld en nog eens geld. Er wordt al geen geld gestoken in behoud van het regenwoud. Waarom geld steken in terravorming? Alleen volgende generaties hebben daar baat bij en de mensen die het mogelijk moeten maken zijn te echoistisch om hun geld in een project te steken wat ze op redelijke termijn niets opleverd.
Het is een situatie van al je eieren in een mandje bewaren. Op een kosmische schaal is de Aarde maar heel klein en kwetsbaar. Om een populair voorbeeld aan te halen, de dinosauriŽrs zijn uitgestorven door de gevolgen van de inslag van een meteoriet. Dat kan op den duur weer gebeuren. En zo zijn er nog meer risico's waar je weinig controle over hebt.

Door meerdere planeten te bewonen kun je de risico's spreiden. Niet alleen voor mensen, maar planeten die terraforming ondergaan hebben kunnen ook een huis vormen voor Aardse diersoorten en planten.
Er wordt geld in gestoken, en wel door private personen. Kijk naar SpaceX, het bedrijf van Elon Musk. Ruimtevaart is niet meer enkel weggelegd aan gesubsidieerde bedrijven van de overheid.

woensdag nog nieuws over geweest hier op tweakers.

We gaan nog binnen de volgende 20 jaar mensen naar Mars sturen en een kolonie oprichten.
Verder moeten we het als een goede ontwikkeling zien dat er hierin wordt geÔnvesteerd, want als men Terra Forming onder de knie krijgt op een andere planeet, zal het ook mogelijk zijn om hier op aarde het milieu beter op orde te houden.
En nog ter aanvulling, Mars is ook rijk aan grondstoffen. Dat maakt het makkelijk om een basis op Mars zelfstandig te houden, er hoeft minder materiaal van aarde geÔmporteerd te worden. Mars is ook rijk aan deuterium wat als energiebron dient in kernreactoren.

De grondstoffen op Mars kunnen ook gebruikt worden om de hele expeditie weer terug te verdienen.

Het nadeel van bijvoorbeeld een basis maken op de maan is dat op de maan nauwelijks iets nuttigs te vinden is. Een maan basis zal altijd 100% moeten leunen op de steun vanaf de Aarde. Een basis op Mars zal minder afhankelijk zijn en dus op de lange termijn minder moeite kosten om te onderhouden.
Lastig hierbij is dat de eerste dichtsbijzijnde ster 4,3 lichtjaar wegstaat. Reis je met de snelheid van het licht (300.000 kilometer per seconde), dan ben je in 1,3 seconde bij de maan, en in 8 minuten bij de zon.

In 1,3 seconde bij de maan, met die snelheid. Het snelste dat wij ooit gehaald hebben is 8 uur. Stel daar tegenover de 4,3 jaar die je bezig bent naar nog maar de dichtsbijzijnde ster, met de lichtsnelheid.

Het heelal is zo gigantisch groot - dat is het hele punt. We zullen waarschijnlijk nooit buiten ons zonnestelsel geraken. Die Voyager-sonde's die in de jaren 70 oid weggestuurd zijn, zijn pas de afgelopen jaren zo'n beetje bij de grens van ons zonnestelsel geraakt. Veertig jaar over gedaan, en het aantal lichtjaren dat hij van ons weg is? 0.002 ;-)
Stel daar tegenover de 4,3 jaar die je bezig bent naar nog maar de dichtsbijzijnde ster, met de lichtsnelheid.
De lichtsnelheid haal je uiteraard niet ;).
Stel je zou gemiddeld 99% van de lichtsnelheid kunnen halen (wat helaas ook niet kan), dan zou diegene die die reis van 4,3 lichtjaar maakt, bijna 222 dagen ouder worden. Dit i.v.m. tijddilatatie.
Stel je zou gemiddeld 1% van de lichtsnelheid kunnen halen, dan zou diegene die die reis van 4,3 lichtjaar maakt, bijna 4,299785 jaren ouder worden. Heb je bijna 2 uur gewonnen... :P
Met onze huidige kennis niet, nee.
Als jij in 1860 gezegd had dat de mens binnen een eeuw sneller dan het geluid zou kunnen vliegen, was je in het Dolhuis gedonderd.

Men is druk bezig met technieken als teleportatie (kan al met verstrengelde electronen) en het "vouwen" van de ruimte. Nu is dat nog SF, maar wie weet waar we over 100 jaar, of zelfs over 500 jaar staan?
Zulke technische doorbraken komen er gewoon van tijd tot tijd. Probleem is dat je er geen termijn aan kan hangen: het kan 5 jaar zijn, 50 of 500, maar uiteindelijk gaat het lukken.

Conventionele technieken gaan in ieder geval niet werken, omdat een astronaut ook in de ruimte de versnelling voelt. Alleen al om de lichtsnelheid te benaderen met een versnelling van 6G duurt een eeuwigheid. Dat is echter geen reden om aan te nemen dat het nooit gaat lukken en dus is onderzoek gewoon keihard nodig.
Door het "uitstrooien" van bepaalde algen, bacterien e.d. moet de samenstelling van de atmosfeer worden veranderd: het zuurstofniveau moet omhoog zodat, uiteindelijk, een atmosfeer ontstaat die voor de mens geschikt is.
Helaas, dat gaat nooit lukken. Althans geen normale atmosfeer. Omdat Mars geen magnetosfeer heeft, verliest de atmosfeer daar voortdurend mocelulen waardoor hij ijl blijft.
Wil je daar een atmosfeer, dan moet je die atmosfeermoleculen vasthouden binnen grote koepels. Die kunnen wellicht gemaakt worden door robots.
Mars moet gekoloniseerd worden, zodat een eventuele inslag op Aarde niet meer voor de vernietiging van de mensheid kan zorgen.
Een inslag afwenden is eenvoudiger te realiseren dan Mars terraformen. Dus die redenatie gaat niet op.
Het is misschien zelfs nog makkelijker om een planeet bij een andere ster te bereiken en te bevolken (als er niet al een volk in de weg zit), dan om Mars te terraformen.

Het wordt tijd dat we de Aarde beter behandelen: minder mensen en het milieu veel beter behandelen. Helaas zijn dat zaken die tegenstrijdig zijn met de religies (althans hoe de 'heilige boeken' door de mens worden uitgelegd).
Je wilt echter niet dat het vliegende object altijd vliegt. Op Mars heb je ook stormen, dan wil je een drone aan de grond houden.
Hoe gaat die drone eigenlijk navigeren? GPS is er niet op Mars en alleen versnellingsmeters lijkt me riskant.
Traagheidsnavigatie. http://nl.wikipedia.org/wiki/Traagheidsnavigatie
En radiosignalen, van de rover en van de diverse satellieten die in een (bekende) baan rond Mars zitten. Aangevuld met beeldsensoren die zien waar de zon staat.
Maar ja, wat gaat dat wel niet wegen? In die ijle atmosfeer kan de drone niet veel wegen.
hoeft ook niet veel te wegen, acceleratiemeters zijn zeer klein, enkele camera's ongeveer hetzelfde verhaal (4 webcam achtige en 1 goede high res bijvoorbeeld) en de rest van de mapping kan worden gedaan door de onboard cpu. een doorsnee telefoon kan tegenwoordig al 3d mapping van bijvoorbeeld je kamer doen met alleen de sensoren in je telefoon. als je dat qua software en hardware optimaliseerd (iets waar de ruimtevaartindustrie ERG goed in is) kan je dat in een zeer klein pakketje kwijt.
De marslander kan als baken/referentiepunt dienen.
Blijf het nog steeds apart vinden dat ze een rover en nu drone vanaf de aarde kunnen besturen.
Vandaar dat i, zoals is de review vermeld staat ook autonoom kan vliegen, en dus niet direct een bestuurder nodig is.
Maar soms zou het toch nodig zijn, en heb je dus zeker een punt, aangezien een radio signaal er 22 minuten over doet om Mars te bereiken ;)

[Reactie gewijzigd door SSDtje op 25 januari 2015 13:34]

Het besturen moet overigens wel grotendeels autonoom gebeuren. Een signaal vanaf de aarde naar Mars doet er minstens 4 minuten over (als de aarde en mars zo staan dat de afstand het kortst is). Een karretje kan je rustig aan steeds een meter laten rijden voordat je het volgende signaal geeft, maar een drone wil je niet 4 minuten (of 8 min als je het antwoord signaal meetelt) energie laten verspillen in de 'lucht'.
Dit heeft veel voordelen. Je zit nooit klem achter een rotsblok, De bewegende lucht blaast de zonnepanelen schoon dus heb je geen last van energie tekort, Grotere afstanden zijn al genoemen even als birdsview om leuke plekje te ontdekken.

grootste nadeel zou de kwetsbaarheid zijn. Een karretje valt nooit, kan relatief zware bescherming meenemen, Door zijn trage bewegingen is een aanrijding niet erg. Allemaal zaken die een quadcopterje uiterst kwetsbaar maken. Ook kan een karrtetje meer meenemen omdat ie het niet hoeft op te tillen.

Als ze het zo maken dat de quadcopter ondersteunend is aan een karretje of niet mobiel basis station kan de copter zaken oppakken en naar het mini-lab van dat basisstation meenemen. Of gebruiken als basis voor de uplink, scheelt weer zware radio en richt-antenne en -apparatuur
Dit heeft veel voordelen. Je zit nooit klem achter een rotsblok,
Als ik naar mijn helicoptertje van 15 euro kijk, dan kan je best klem komen te zitten hoor. Je hoeft maar ergens onder te komen of met je landingsgestel ergens in en het is over. Hier thuis pak ik hem op. Daar niet..
Als ze de afstand slechts kunnen verdrievoudigen moet deze drone wel extreem langzaam vliegen. Curiosity haalt 30 meter per uur... Opportunity heeft meer dan 10 jaar gedaan over zo'n 40 kilometer.

De karretjes rijden zo langzaam om ongelukken te voorkomen. Ondanks de vertraging van het signaal kan er zo op tijd ingegrepen worden.

Je zou toch denken dat een drone makkelijk in staat moet zijn om flink grotere afstanden te overbruggen. Een autonoom systeem dat zelf een veilinge landingsplaats kan vinden lijkt me wel een must. De landing even bijsturen vanuit mission control lijkt me onmogelijk met de vertraging.
De drone zelf gaat een pak sneller. De drone bestudeert het landschap van bovenaf. Hierdoor is er meer informatie en kan de rover dus sneller rijden (als het veilig is) of kortere routes vinden.

Curiosity rijdt trouwens autonoom in de meeste situaties. Mission Control maakt een pad op basis van observaties, maar de rover staat er alleen voor om het uit te voeren. 40 minuten vertraging om in te grijpen bij gevaar is gewoon te lang. Zelfs aan 30 meter per uur zit je dan 20 meter verder. Bij gevaar stop de rover gewoon vanzelf.

Een tijdje geleden hebben ze ookautonome navigatie ingebouwd. Hiermee geven ze eigenlijk enkel het doel in en Curiosity bepaalt zelf het pad. De bedoeling hiervan is om bij makkelijke stukken de hele feedbackloop naar de aarde een pak te verkorten. Zo staat de rover een pak minder stil terwijl het wacht op commando's.

Ik geloof zeker dat ze met deze extra informatie software kunnen schrijven die slimmere keuzes maakt. Waar ze vroeger een omweg moesten maken omdat ze niet zeker waren of er een veilig pad was, kunnen ze het met die helikopter gewoon even nakijken.
Hmm zou een zeplin met zonne panelen bedekt en een rotor voor aandrijving niet beter zijn? Waneer het slecht weer wordt zeplin landen en gas terug pompen in tanks?
Dan zou je veel verder kunnen vliegen aangezien de ballon het in de lucht laat je een groter oppervlakte hebt voor zonnecellen en dus ook meer overhoud voor camera en aandrijving.

Combinatie van:
http://www.treehugger.com...s-replace-satellites.html
en
http://www.google.com/patents/US6592076

[Reactie gewijzigd door Tirinium op 24 januari 2015 13:57]

Heb je daar niet veel luchtweerstand voor nodig, wat op mars juist ontbreekt?
De lift moet 0.38 X die op aarde zijn. En omdat de atmosfeer veel ijler is heeft een rotor veel minder weerstand. Je moet de rotor dus veel groter kiezen maar die valt dus prima aan te drijven.
Ja het zal de rover niet vervangen, maar ik denk wel dat er bij elke toekomstige Rover iteratie met vlieg mogelijkheid steeds meer zal worden gekozen om te vliegen i.p.v. rijden. Het kost 't operatie center op Aarde heel veel tijd om voor elke meter het pad van de huidige Rover(s) te plannen. Als je kan vliegen, dan is het pad op de grond natuurlijk een aanzienlijke factor minder.

Op dit item kan niet meer gereageerd worden.



Apple iOS 10 Google Pixel Apple iPhone 7 Sony PlayStation VR AMD Radeon RX 480 4GB Battlefield 1 Google Android Nougat Watch Dogs 2

© 1998 - 2016 de Persgroep Online Services B.V. Tweakers vormt samen met o.a. Autotrack en Carsom.nl de Persgroep Online Services B.V. Hosting door True