Föreställ dig att du flyger en modellhelikopter eller en drönare. Du är där med autokontrollerna. Du slår på dem. Rotorerna börjar snurra, gradvis öka deras spin. Du tittar, tryck sedan på reglaget för lyft. Din helikopter stiger, svävar, går sedan framåt vid nästa kommando. Hoppsan, det gick inte tillräckligt högt. Du flyttar snabbt joysticken och drönaren reser sig för att flyga över hindret. Äntligen är det i luften, rör sig i hastighet över sanddyner, kullar och dalar – skickar tillbaka bilder när landskapet utvecklas.

Föreställ dig nu att du flyger din drönare på en planet 180 miljoner kilometer bort. Det tar 20 minuter för ditt kommando att nå planeten – och bilderna du ser av vad som händer är 20 minuter gamla. Du kan inte vidta undvikande eller korrigerande åtgärder om något går fel. Om det gick fel, det skulle vara för sent. Det här är den typ av situation som Nasas ingenjörer inte ville uppleva på jungfruflyget med Ingenuity-helikoptern på Mars den 19 april.

Och som tur var gjorde de inte det. Flygningen hade redan skjutits upp på grund av mjukvaruproblem. Med tanke på problemet med tidsfördröjningen mellan Mars och jorden, alla kommandon för att använda Ingenuity måste skickas i förväg – och så ingenjörerna måste vara säkra på att deras kommandosekvenser var felfria.

All planering och beräkningar gav resultat. Strax efter 12:00 BST, en Nasa-ingenjör meddelade för uppdragskontrollen att "alla datamängder är nominella". Detta, självklart, är rymdsnack för:"Vi är otroligt glada, allt har gått bra." Några minuter senare, vi såg data – en ganska ointressant graf. Men det räckte för ingenjörerna inom mission control att klappa och heja.

Sedan kom bilderna – de första från Ingenuitys kamera, en bild av sin egen skugga när den svävade över ytan. Ganska fantastiskt - men vi har sett rymdskeppsskuggor förut. Sedan videon – som var, för mig, helt häpnadsväckande. Tagen av Perseverance rover, den visade sin reskamrats fullständiga flygning, från start till landning. Det är en film av den första motordrivna flygningen på en annan planet, tagen av en robot av en annan. Det var nästan för smart – det såg ut som några av de animationer som Nasa är så bra på att producera. Men det var på riktigt. Och det var häftigt.

Den första flygningen på Mars var inte riktigt så äventyrlig som man kunde föreställa sig – ingen svävning över det ödsliga landskapet och ta bilder av kratrar och sanddyner. Snyggheten steg cirka tre meter över marken innan den landade igen. Den låg i luften i cirka 40 sekunder totalt. Men dessa 40 sekunder har en liknande nivå av betydelse som den första framgångsrika motorflygningen på jorden - som bara varade i cirka 12 sekunder. Visserligen, denna flygning av bröderna Wright rörde sig framåt cirka 40 meter – men var på samma höjd från marken som Ingenuity.

Tekniska underverk

Vad är betydelsen av Ingenuitys jungfruflyg? Framför allt, det är en teknisk och ingenjörsmässig prestation. Flyg kräver lyft – det finns ett välkänt samband mellan vikten av ett flygplan och skillnaden i atmosfärstryck mellan dess övre och nedre ytor som ger detta lyft. De roterande bladen på en helikopter ger det lyft som krävs – ju snabbare bladen snurrar, desto mer lyft genereras. På jorden, med ett genomsnittligt lufttryck på 1000 millibar, ett helikopterblad snurrar med en hastighet på mellan 400 och 500 varv per minut.

Mars minskade gravitation (cirka en tredjedel av jordens) hjälpte till att kompensera effekten av det mycket lägre atmosfärstrycket (cirka sex millibar). Men även så, Ingenuitys blad var tvungna att rotera cirka 2400 gånger per minut för att ge det erforderliga lyftet för den två kilo tunga farkosten. Bara att uppnå en så snabb spinnhastighet för de två en meter långa bladen var ett betydande framsteg inom framdrivningstekniken.

Flygningen är också förebudet om vad som kommer att komma:Nasa har planerat flera fler flygningar av ökande komplexitet som ska äga rum under de kommande två veckorna. Framsteg måste vara försiktiga – nya faror kommer att bli uppenbara när helikoptern rör sig – när vindhastighet och riktning förenar atmosfärstrycket som frågor som ska åtgärdas.

Påhittighet har inte de bakre rotorbladen från en konventionell helikopter för "styrning" - och, såsom nämnts, kommandon kan inte ges i realtid. Varje flygning kommer att vara lika nagelbitande som den första – och var och en kommer att ge nya vyer av den lokala miljön i Jezero-kratern, var den ligger. Även om dessa bilder kommer att vara begränsade, de kommer fortfarande att hjälpa Perseverance att bygga upp en bättre bild av dess omgivningar.

Inget av två kommande uppdrag till Mars, ExoMars 2022 och ett exempel på returuppdrag, planerad av Nasa och Esa, har för närvarande helikoptrar ombord.

Provet återvändande uppdrag, planerad att lanseras 2026, har en rover som är designad för att plocka upp provrören som Perseverance kommer att samla in. Föreställ dig om apportrovern skulle åtföljas av en helikopter för att säkerställa att den tog den säkraste och mest effektiva vägen från sin landningsplats till cachen med rör och sedan vidare till fordonet som ska bära proverna från Mars yta in i omloppsbana. Detta kan låta som science fiction - men det blir mer uppnåeligt för varje dag.

Uppfinnsamhet bar tydligen ombord en liten bit duk från bröderna Wrights flygplan, Wright Flyer. Det var, klart, ett utmärkt tecken på framgång för den lilla rymdfarkosten. Flygningar över Mars yta kommer förmodligen aldrig att bli lika vanliga som flygningar över jorden – men de kommer att hända. Kanske var den här första flygningen inte ett litet steg eller ett stort steg – men det var verkligen en rotorbladsuppgång i historien.

Den här artikeln är återpublicerad från The Conversation under en Creative Commons-licens. Läs originalartikeln.