Přepravit deset tun materiálu po svahu Everestu, aniž by jediný šerpa musel riskovat život při přechodu ledopádu Khumbu. Přesně toho dosáhla společnost DJI během své poslední testovací kampaně, ale skutečný úspěch se neměří v přepravených kilogramech, nýbrž v překonání fyzikálního principu: umožnit dronu létat tam, kde je sotva dostatek vzduchu k jeho udržení.
Proč by dron neměl létat ve výšce 9 000 metrů?
Drony se neudržují ve vzduchu proto, že by jejich vrtule tlačily dolů. Létají proto, že každá lopatka funguje jako miniaturní křídlo, které urychluje velké masy vzduchu a vytváří tlakový rozdíl mezi svou horní a spodní stranou. Čím větší je množství dostupného vzduchu, tím větší je výsledná vztlaková síla.
Problém spočívá v tom, že atmosférický tlak na vrcholu Everestu, ve výšce téměř 9 000 metrů, činí pouhá třetina tlaku na úrovni mořské hladiny. Odborníci na aerodynamiku to přirovnávají k pokusu o pádlování v téměř prázdném bazénu: pádlo se otáčí stejně rychle, ale téměř nenarazí na vodu, kterou by mohlo odtlačit.
Vztlak, zjednodušeně řečeno, závisí na třech proměnných: hustotě vzduchu, velikosti vrtulí a rychlosti otáčení. Když hustota prudce klesá, zbývají jen dvě možnosti: větší vrtule nebo mnohem rychlejší otáčky. Kterákoli z těchto dvou možností vyžaduje výkonnější motory, což vede k prudkému nárůstu spotřeby elektřiny, vibrací a tvorby tepla. To vše nutí k přepracování materiálů, konstrukce i hmotnosti, čímž vzniká začarovaný kruh, který se ještě zhoršuje, když baterie ztrácejí výkon kvůli extrémním teplotám pod bodem mrazu.
Vítr, turbulence a výpočty v plné rychlosti
Nedostatek vzduchu není jediným nepřítelem. Proudy vzduchu prudce stoupají po svazích, séraky – ty obrovské věže z nestabilního ledu – vytvářejí nepředvídatelné turbulence a směr větru se mění bez varování. Jsou-li tyto podmínky již pro lidského pilota extrémní, pro dron znamenají, že musí každou vteřinu stovkykrát přepočítávat tah každého motoru, aby neztratil stabilitu.
Dva drony, dvě mise
Společnost DJI nasadila dva různé modely. FlyCart 100, určený pro těžké náklady, měl na starosti přepravu kyslíkových lahví, lan, žebříků a horolezeckého vybavení mezi základním táborem a táborem I. Každý let trval asi osm minut, což je trasa, která obvykle nutí šerpy k šesti až osmihodinové pěší cestě přes ledopád Khumbu, považovaný za jeden z nejnebezpečnějších úseků celé hory. Během celé expedice přepravil tento dron více než 10 tun materiálu a odpadu.
Jedna skutečnost jasně ukazuje, jakou daň si vybírá nadmořská výška: FlyCart 100 je schopen na úrovni moře unést 100 kg, ale na Everestu se jeho nosnost snížila na 47 kg. Ztratil více než polovinu své vztlakové síly jednoduše proto, že měl k dispozici méně vzduchu, o který by se mohl opřít.
Druhým hlavním aktérem byl Matrice 4E, dron určený pro přesnou kartografii. Zatímco FlyCart přepravoval zásoby, tento přístroj pořídil první podrobnou mapu více než tří kilometrů čtverečních ledovce Khumbu s rozlišením 1 centimetr. Cílem nebylo pořídit spektakulární snímky, ale detekovat změny v ledu prakticky v reálném čase, aby bylo možné aktualizovat výstupové trasy a urychlit záchranné operace.
Z Himaláje na Mars
Možná, že nejvýznamnější dopad těchto testů neskončí v Nepálu. Atmosféra Marsu má pouhé 1 % hustoty zemské atmosféry, což je prostředí tak řídké, že po celá desetiletí mnoho inženýrů považovalo za nemožné tam umožnit vrtulníku létat. Až NASA prokázala opak pomocí Ingenuity, malého vrtulníku, který tuto výzvu vyřešil vybavením se neúměrně velkými rotory otáčejícími se rychlostí téměř 2 500 otáček za minutu, což je mnohem více, než je obvyklé u jakéhokoli konvenčního pozemního letadla.
Everest sice nenapodobuje marťanské podmínky, ale funguje jako nesmírně cenná přírodní laboratoř. Každý pokrok dosažený při létání v prostředí, kde téměř není vzduch, přímo přispívá k vývoji technologií schopných fungovat na jiných planetách nebo v nejnepříznivějších oblastech našeho vlastního světa. Skutečnost, že komerční dron ztratil ve výšce 8 800 metrů více než polovinu své nosnosti a přesto úspěšně dokončil své mise, jediným údajem shrnuje, proč si tento milník zaslouží pozornost daleko za hranicemi světa horolezectví.