NASA își programează primul zbor de testare cu elicopterul pe Marte pentru luni – Spaceflight Now

După o depanare pe distanțe lungi, elicopterul NASA Ingenuity Mars va încerca luni primul său zbor într-o altă lume, într-o demonstrație care ar putea deschide ușa către o nouă eră de explorare aeriană interplanetară.

Inginerii de la Laboratorul de propulsie cu jet al NASA din California au trimis comenzile pentru zborul de test de ingeniozitate duminică, deschizând calea pentru decolare într-un salt scurt în sus și în jos la 3:31 a.m. EDT (0731 GMT), luni.

Echipele de la sol vor primi aproximativ trei ore pentru a primi date care confirmă rezultatul zborului. Semnalele vor sări de la elicopter la roverul persistent, care a lansat drona pe suprafața lui Marte pe 3 aprilie, și apoi la un orbitator care zboară deasupra capului pentru a transmite date pe Pământ.

NASA TV va transmite acoperire live de la Centrul de Operațiuni JPL începând luni la 6:15 a.m. EDT (1015 GMT) luni, în timp ce oficialii așteaptă date despre rezultatele saltului de ingeniozitate. Odată ce datele încep să curgă, inginerii vor analiza semnalele pentru semnătura de alarmă pe care elicopterul a preluat-o și a aterizat cu succes.

Apoi, imaginile ar începe să curgă înapoi pe Pământ de la camerele de la bord, iar camerele din Tenacity Wagon monitorizează zborul de la o rază de acțiune de aproximativ 60 de metri.

Oficialii NASA se așteaptă ca zborul complet automatizat de luni să dureze aproximativ 40 de secunde, deoarece drona decolează la aproximativ 3 metri, pluteste momentan acolo, apoi se întoarce pentru a semnaliza într-o altă direcție înainte de a ateriza din nou pe patru carbon. Picioare din fibră.

Primele imagini de pe camera de navigare alb-negru a elicopterului s-ar putea întoarce pe Pământ la scurt timp după zborul de test de luni. Apoi, vehiculul va dormi și își va reîncărca bateriile înainte de a trimite imaginile color.

Între timp, camera de mărire de înaltă rezoluție de pe catargul rover-ului Perseverance va încerca să captureze imagini statice și videoclipuri ale elicopterului.

„Suntem cu adevărat entuziasmați”, a spus Tim Canham, șeful operațiunilor de ingeniozitate de la JPL. „Ar putea fi o zi uimitoare. Suntem cu toții nervoși, dar avem încredere că ne punem munca și timpul și avem oamenii potriviți pentru a face treaba”.

Dacă primul zbor este la fel de reușit pe cât speră NASA, ingeniozitatea ar putea zbura încă de patru ori în săptămânile următoare, încercând o privire mai îndrăzneață a zborului înainte de a încheia campania de zbor de testare luna viitoare. Apoi, NASA dorește să elibereze perseverența pentru a-și continua misiunea științifică principală de a găsi și colecta probe de roci Marte pentru o eventuală întoarcere pe Pământ.

Lori Glaze, șeful Departamentului de Științe Planetare al NASA, a descris elicopterul pentru inovație ca un experiment cu „risc ridicat și cu recompensă ridicată”, care ar putea deschide calea viitoare vehicule aeriene pentru a explora Marte și alte planete.

Masa elicopterului Ingenuity de 80 de milioane de dolari este de doar 1,8 kilograme. Cântărește 4 kilograme pe Pământ, sau 1,5 kilograme în greutate marțiană, dar lamele sale ușoare ar trebui să genereze o forță de ridicare atmosferică mai mică de 1% din densitatea Pământului la nivelul mării.

Bobby Brown, directorul științei planetare la Jet Propulsion Laboratory, a declarat că elicopterul și echipa sa de sprijin de pe Pământ vor încerca să producă „momentul fraților Wright” într-o altă lume.

În semn de recunoaștere a zborului Ingenuity ca un alt flutur, NASA a instalat pe un elicopter Marte o bucată de pânză de mărime poștală din primul avion al fraților Wright, cunoscut sub numele de Flyer. Pânza a acoperit una dintre aripile avionului în timpul zborului său inițial în Kitty Hawk, Carolina de Nord, pe 17 decembrie 1903.

O altă bucată de pânză și o bucată de lemn de foc de la Wright Flyer au zburat spre lună în misiunea Apollo 11 în 1969. În timp ce frații Wright au folosit țesături și lemn pentru avioanele lor, creativitatea este realizată din piele din fibră de carbon și „metale exotice, ”, A spus Bob Palram, inginer șef al ingeniozității la Jet Propulsion Laboratory.

Thomas Zurbuchen, șeful științei de la NASA, a descris prima încercare de zbor a lui Ingenuity ca fiind „un moment istoric cu analogi în 1903 – în care controlul de zbor a fost efectuat pe o altă planetă”.

De când perseverența a lansat elicopterul Ingenuity din burtă la începutul acestei luni, elicopterul a dovedit că își poate reîncărca bateriile folosind panouri solare și că se poate încălzi într-o noapte rece pe Marte. Echipele de la sol au trimis, de asemenea, comenzi pentru deblocarea palelor rotorului, care se extind de la 1,2 metri capăt la cap, pentru un test de rotație cu viteză redusă de 50 rpm.

Dar a existat o problemă care a făcut ca secvența de pornire a rotorului dronei să fie scurtată la suprafața lui Marte în timp ce încerca să orbiteze la viteză mare pe 9 aprilie. Testul de centrifugare rapidă a lamei anti-spin Ingenuity trebuia să fie ultima ieșire înainte ca oficialii să treacă la primul zbor cu elicopterul. Apoi, este programat pentru 11 aprilie.

Secvența de comandă pentru testul de rotație de mare viteză s-a încheiat devreme, în timp ce elicopterul încerca să comute computerul de zbor din modul „pre-zbor” în modul „zbor”, potrivit NASA. Un sistem de control al temporizatorului conceput pentru a supraveghea lanțul de comandă înainte de finalizarea testului de rotație a expirat, rezultând întreruperea prematură a testului de rotație a elicopterului.

Echipele de la JPL au conceput două tactici pentru a rezolva problema secvenței de comandă. O abordare presupune modificarea secvenței de comandă pentru a „schimba momentul” tranziției elicopterului de la modul pre-zbor la modul zbor, potrivit MiMi Aung, Ingenuity Project Manager.

O altă soluție este că mișcarea este dezactivată și va întârzia primul zbor al elicopterului. Această opțiune este reinstalarea software-ului modificat în computerul de zbor Ingenuity, înlocuind codul care funcționează perfect pentru elicopter de aproape doi ani, a scris Ong într-o postare pe site-ul NASA.

Experiența de zbor cu secvența de comandă modificată este mai ușoară, iar vineri a trecut un test de succes cu rotire de mare viteză a rotoarelor elicopterului la aproape 2.500 rpm. Testul a arătat că soluția va permite elicopterului să treacă în modul de zbor și să decoleze în 85% din încercări

„Știm, de asemenea, că, dacă prima încercare de luni nu funcționează, putem încerca din nou aceste comenzi, cu mari șanse ca încercările ulterioare din zilele următoare să aibă succes chiar dacă prima încercare nu funcționează”, a scris Ong. „Din aceste motive, am ales să urmăm această cale”.

Între timp, echipele de pe teren continuă să urmărească o opțiune de rezervă pentru a actualiza software-ul Ingenuity. Noul software a fost deja legat de roverul Perseverance, care poate transmite codul către ingeniozitate printr-o legătură de comunicație radio Rover-la-elicopter, dacă este necesar.

„Dacă abordarea noastră inițială a zborului nu funcționează”, a scris Ong, „roverul va trimite noul software de control al zborului către elicopter”. „Vom avea nevoie de câteva zile suplimentare de pregătire pentru a încărca și testa noul software pe ingeniozitate, pentru a testa din nou rotorul în această nouă configurație și pentru a recicla pentru prima încercare de zbor.”

Ong a comparat încercarea de zbor de test cu o lansare a rachetelor.

„Facem tot ce putem pentru ca acesta să funcționeze, dar știm, de asemenea, că ar trebui să ne curățăm și să încercăm din nou”, a scris ea. „În inginerie, există întotdeauna incertitudine, dar acest lucru face ca lucrul la tehnologia avansată să fie atât de interesant și benefic. Trebuie să inovăm constant și să dezvoltăm soluții pentru noi provocări. Și să încercăm lucruri la care au visat doar alții.”

Ong a scris: „Creativitatea este o experiență tehnologică”. „Ca atare, planul nostru este de a avansa circumstanțele și de a învăța prin acțiuni. Ne asumăm riscuri pe care alte misiuni nu le pot face și evaluăm cu atenție fiecare pas”.

Dacă totul ar funcționa, paletele din fibră de carbon ar roti de aproximativ 40 de ori pe secundă pentru a ridica elicopterul de ingeniozitate de la sol. Palele rotorului în sine au o masă de doar 35 de câștiguri, sau puțin peste o uncie de greutate, și ar trebui să se rotească mai repede decât palatele elicopterului pe sol.

„Un elicopter zboară generând ascensor”, a spus Ong. „Pe Pământ, acest lucru se face prin împingerea aerului, astfel încât lamele împing aerul și se generează un lift. Pe Marte, unde densitatea atmosferei este foarte slabă – aproximativ 1% față de aici – există mai puține particule care, practic, trebuie să fie împins. Asta înseamnă că trebuie să fie. „Trebuie să compensăm … trebuie să ne rotim mult mai repede decât facem la sol.”

Greutatea extrem de ușoară a elicopterului, combinată cu algoritmi de control rapid pentru a regla zborul avionului de 500 de ori pe secundă, necesită materiale avansate și capacități de calcul.

„Nu am reușit să facem asta în 15 sau 20 de ani”, a spus Ong.

Trimiteți un e-mail autorului.

Urmăriți-l pe Stephen Clark pe Twitter: Încorporați un Tweet.