Flying over Mars (KOR)

KANG KI-HEON
The author is an industry 1 team reporter of the JoongAng Ilbo.

Can helicopters fly in the gravity of Mars, not Earth? Space helicopter experiments are in progress 225,000,000 kilometers (140,000,000 miles) away around Mars. The National Aeronautics and Space Administration (NASA) is testing a take-off by the space helicopter Ingenuity on April 14. The experiment was originally scheduled for April 12, but NASA delayed the schedule as the initial test did not succeed.

Ingenuity was loaded on Perseverance, which landed on Mars in February. If the experiment succeeds, it will be the first helicopter that successfully takes off in the gravity of Mars.

Conditions to take off from Mars are extremely harsh. As the air density on Mars is one percent of Earth, it makes it harder for the helicopter to lift. The elevation level of a helicopter that lifts by rotation of its blades is closely related to air density.

To overcome the severe conditions, Ingenuity’s two blades are made of light carbon fiber. The blade rotates 40 times a second to lift the vehicle, eight times faster than conventional helicopters. The weight of the body is 1.8 kilograms (4 pounds) and a solar panel is installed on top of the blades to charge the battery.

Perseverance is also equipped with cameras and various sensors to record the take-off process. Ingenuity is to film the surface of Mars while flying and send it to Earth. Perseverance will also record the scene of Ingenuity’s take-off and transmit to Earth.

NASA plans to conduct five flights of Ingenuity, including a high-altitude flight, on Mars. If it succeeds in high altitude, the flight time and elevation will be gradually extended. A successful flight of Ingenuity will be a breakthrough for space exploration, as the space helicopter will provide a new method of exploration in addition to the overland navigation of rovers.

NASA had installed a piece of the wing of Wright Brothers’ Flyer 1 — the first motored airplane in history in 1903 — under the solar panel of Ingenuity. Astronauts on Apollo 11, including Neil Armstrong, also carried a piece of Flyer 1 when they first landed on the Moon in 1969. Just as the Wright brothers made a flight possible while running a bike shop, their pioneering spirit is expanding beyond the Moon to Mars.

우주 헬기
강기헌 산업1팀 기자

지구 중력이 아닌 화성 중력으로 헬리콥터가 날 수 있을까. 2억2500만㎞(평균 거리) 떨어진 화성에서 우주 헬리콥터 실험이 한창이다. 미국 항공우주국(NASA)는 14일(현지시각) 우주 헬리콥터 인저뉴어티(Ingenuity) 이륙 실험에 돌입한다. NASA는 당초 12일 이륙 실험을 진행할 예정이었으나 초기 이륙 테스트에 성공하지 못해 일정을 늦췄다. 독창성, 기발한 재주란 뜻을 담고 있는 인저뉴어티는 지난 2월 화성에 착륙한 피서비어런스의 바닥에 실렸다. 이번 실험이 성공하면 화성 중력으로 이륙에 성공한 최초의 헬리콥터란 타이틀을 가지게 된다.

화성의 이륙 조건은 가혹하다. 화성의 대기 밀도는 지구의 1%에 불과해 헬리콥터가 양력을 얻기 힘들다. 날개를 회전해 양력을 얻는 헬리콥터의 상승 고도는 대기 밀도와 밀접하게 연결된다. 지구에서도 고도가 높을수록 대기 밀도가 낮아지기 때문에 일반적인 헬리콥터의 상승 고도는 5~6㎞에 불과하다.

인저뉴어티는 가혹한 조건을 극복하기 위해 블레이드 2개를 가벼운 탄소섬유로 만들었다. 블레이드는 1초에 40회 회전해 양력을 만든다. 보통 헬리콥터보다 8배 빠른 속도다. 동체 무게는 1.8㎏에 불과하다. 블레이드 위에는 배터리를 충전할 수 있는 태양광 패널을 얹었다. 이륙 과정을 촬영할 수 있는 카메라와 각종 센서도 설치했다. 인저뉴어티는 비행하는 동안 화성 표면 등을 촬영해 지구로 전송할 예정이다. 피서비어런스도 인저뉴어티의 화성 이륙 장면을 따로 촬영해 지구로 보낼 계획이다.

NASA는 초도 비행을 포함해 총 5차례에 걸쳐 인저뉴어티 비행을 진행할 예정이다. 초도 비행에 성공하면 비행시간과 고도를 점차 늘릴 계획이다. 인저뉴어티가 비행에 성공하면 인류의 우주 탐사도 전환점을 맞게 된다. 지상 탐사 중심의 로버에서 우주 헬기란 새로운 하늘길을 만들게 되는 것이다.

NASA는 1903년 사상 최초로 동력 비행에 성공한 라이트 형제의 플라이어 1호 날개 조각을 인저뉴어티 태양광 패널 밑에 설치했다. 이에 앞서 1969년 인류 최초로 달에 착륙한 닐 암스트롱 등 아폴로 11호 우주인도 플라이어 1호 조각을 지니고 달 탐사에 도전했다. 자전거 상점을 운영하며 하늘길을 만든 라이트 형제의 도전 정신이 달을 넘어 화성으로 확장하고 있다.