火星行きのドローンを作るのに近道はない

ミミ・アウンがまだ幼い頃、NASA でのキャリアを決定づける教訓を学んだ。数学の問題に苦戦していた彼女は、その分野で博士号を持つ母親に指導を求めた。彼女はすぐに母親の長い説明にうんざりし、すぐに答えるよう要求した。普段は物静かな母親から「決して、決して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る。

近道はなし。これは、別の惑星に向かう初の自律型ドローンの開発チームを率いる電気技師にとって、良いルールだ。火星ヘリコプターが2021年に赤い惑星に到着すると、難易度が増す飛行を5回行い、おそらく写真を何枚か撮影することになるだろう。

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の収集、空中調査、さらには貨物の輸送も行える大型ヘリコプターを開発したいと考えています。このような機械は、火山や溶岩洞の探査、峡谷の飛行、ローバーが到達できず探査機が見ることができないその他の地域の調査などを行うことができます。

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「これは単に別の惑星を飛ぶ以上のものだ」とNASAジェット推進研究所でヘリコプターの建造と試験を監督するアウン氏は言う。「これは全く新しい種類の探査への扉を開くことになるだろう。」

火星の大気の密度は地球の 1 パーセントで、地表から 9 ～ 15 フィート上空を飛ぶのは、地球で 10 万フィートを飛ぶのと同等だ。揚力を得るために、逆回転するブレードは毎分 2,300 ～ 2,500 回転で回転する。これは地上のヘリコプターの約 5 倍の速さだ。火星探査機 Mars 2020 の下に隠れた赤い惑星に探査機を送るには、プロペラの直径を 4 フィートに制限する必要がある。火星での飛行の物理的条件を考えると、そのサイズのローターでは地球上で 4 ポンドを超える重量を持ち上げられない。

こうしたエンジニアリング上の課題が、1990年にアウン氏をJPLに引き寄せた。彼女が宇宙に魅了されたのは、ミャンマーで子供だった頃だった。彼女は両親が博士号を取得した米国で生まれたが、彼女が幼児の頃に家族は帰国した。物質的に恵まれない環境で育ったアウン氏は、星空を見つめながら、自分たちは孤独なのだろうかとよく考えた。「持っているものが少ないほど、そういったことを考えるのです」と彼女は言う。

アウンさんは数字が好きだったので、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。修士課程を終える頃、ある教授が JPL が深宇宙からの微弱な信号を処理する仕事について話をしました。アウンさんは、数学への愛着、宇宙への興味、そしてエンジニアリングのスキルを理想的な仕事に組み合わせ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 ネットワークでキャリアをスタートし、その後、誘導、ナビゲーション、制御システムを開発しました。JPL は 2013 年に彼女を自律システム部門の副マネージャーに任命し、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インチの立方体の胴体、一対のカーボンファイバー製ローター、13メガピクセルのカメラを搭載している。電力は6個のリチウムイオン電池で供給される。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ある。

探査機は来年2月に火星に到着する。打ち上げられた小鳥は、太陽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。地球と火星の距離やその他の考慮事項を考慮すると、探査機が命令に従ったかどうかを知るまでにアウン氏は数時間待たなければならないかもしれない。宇宙では素早い答えは得られないからだ。近道もない。

このストーリーはもともと、 Popular Science 誌の2019 年秋号「Out There」に掲載されました。