La NASA remet ça, bricolant l'avenir du vol sur Mars - parce qu'apparemment, faire voler un hélicoptère sur une autre planète une seule fois ne suffisait pas. Des chercheurs développent des pales de giravion qui pourraient permettre aux futurs hélicoptères martiens de voler plus haut, plus loin, et de manière générale de frimer davantage que le courageux petit Ingenuity, qui est entré dans l'histoire comme le premier aéronef à propulsion à avoir volé sur une autre planète. La mission SkyFall, dont le lancement est prévu en 2028, enverra trois hélicoptères sur Mars, s'appuyant sur cet héritage avec des pales conçues pour l'atmosphère raréfiée et contrariante de la planète rouge - dotées d'un bord incurvé qui rappelle, mais se distingue de, les pales utilisées sur Terre. Parce que pourquoi faire simple ?

Le vrai plaisir commence avec l'non conventionnel : des pales plus fines et plus tranchantes qui pourraient étendre la portée d'un vol unique pour les missions après SkyFall. Une équipe du centre de recherche Ames de la NASA dans la Silicon Valley en Californie, en collaboration avec l'Imperial College London et l'Université de Nagoya au Japon, a testé une nouvelle section de pale - ou profil aérodynamique - baptisée roamx-0201. À l'aide de simulations avancées et d'algorithmes adaptés aux conditions martiennes, ils ont abouti à une forme plus fine et asymétrique qui promet d'améliorer considérablement les performances aérodynamiques. Des tests en soufflerie ont confirmé que la conception non seulement améliorait les performances, mais se rétablissait mieux dans des conditions de vol risquées. Parce que rien ne dit « bonne conception » comme de survivre à l'équivalent aérodynamique d'une mauvaise journée.

Les chiffres sont impressionnants : des simulations haute fidélité ont montré que les pales redessinées pourraient étendre la distance parcourue lors d'un vol ininterrompu de 0,7 kilomètre d'Ingenuity à jusqu'à 18,7 kilomètres - tout en transportant des instruments scientifiques. C'est une augmentation d'environ 26 fois, soit à peu près la distance entre le siège de la NASA et une tasse de café décente. Les résultats ont été annoncés dans un article publié le 22 septembre dans la revue de l'American Institute of Aeronautics and Astronautics, qui est vraisemblablement l'endroit où les aérodynamiciens vont se vanter.

Alors pourquoi ces pales fonctionnent-elles si bien ? En partie parce qu'elles peuvent fonctionner plus longtemps à des vitesses plus élevées avant d'atteindre la « divergence de traînée » - un phénomène où les performances chutent soudainement lorsque les rotors approchent de la vitesse du son, qui est plus faible sur Mars que sur Terre. Considérez cela comme l'équivalent aérodynamique de heurter un nid-de-poule à vitesse autoroutière. Les pales roamx-0201 diffèrent également dans leur façon d'utiliser la turbulence pour créer de la portance. Lorsque l'air s'écoule sur une pale, il forme une fine région appelée « couche limite ». Le nouveau profil aérodynamique perturbe intentionnellement cet écoulement au bord d'attaque pour créer une perturbation qui, contre-intuitivement, tire la pale vers le haut - aidant le giravion à se soulever plus efficacement que les conceptions antérieures. C'est comme trébucher exprès pour retrouver l'équilibre, mais avec plus de science.

Un autre défi est le « décrochage », où les performances chutent brusquement et le vol devient instable après un changement d'angle d'écoulement. Les pales d'Ingenuity subissaient une forte dégradation des performances au décrochage, mais dans les conditions étudiées, la conception roamx-0201 a montré un comportement au décrochage nettement amélioré. Cela signifie que les futurs hélicoptères pourraient fonctionner en toute sécurité sur une plage plus large d'angles de vol - toujours un plus quand on vole dans une atmosphère qui est 1 % aussi dense que celle de la Terre et qu'il n'y a pas d'assistance routière.

Bien que la technologie ne soit pas encore prête pour Mars, les tests aident les ingénieurs à comprendre et à résoudre les écarts entre les prédictions computationnelles et les performances réelles - un fossé qui a humilié plus d'une simulation. Les recherches en cours à la NASA visent à permettre des hélicoptères martiens plus efficaces, capables de voler plus loin, de transporter plus de charge utile et d'ouvrir de nouvelles missions scientifiques et de découverte. Parce que si nous allons explorer Mars, autant le faire avec style, portée et un sain mépris pour les lois de l'aérodynamique telles que nous les connaissons.