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

Una dintre camerele de pe instrumentul Mastcam-Z al roverului Perseverance a făcut această fotografie a elicopterului Ingenuity pe 9 aprilie. Credit: NASA / JPL-Caltech / ASU

După depanarea pe distanțe lungi, elicopterul NASA de ingeniozitate Marte va încerca primul astfel de zbor din lume în altă zi de luni într-o demonstrație care ar putea deschide ușa către o nouă eră a cercetașilor aerieni interplanetari.

Duminică, inginerii de la Laboratorul de propulsie cu jet al NASA din California au predat duminică comenzile pentru zborul de test de ingeniozitate, pregătind scena pentru o scurtă săritură în sus și în jos la 3:31 a.m. EDT (7:31 a.m. GMT) luni.

Echipamentele de la sol vor primi aproape trei ore pentru a primi datele care confirmă rezultatul zborului. Semnalele vor sări de la elicopter la roverul Perseverance, care a eliberat drona pe suprafața marțiană pe 3 aprilie, și apoi la un orbitator care zboară deasupra pentru a retransmite datele pe Pământ.

NASA TV va transmite în direct acoperirea de la centrul de operațiuni JPL începând de la 6:15 a.m. EDT (10:15 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 indicatoare pe care elicopterul a luat-o și a aterizat cu succes.

Apoi, imaginile vor începe să fie transmise pe Pământ de la camerele de la bord ale Ingeniozității și de la camerele roverului Perseverență care observă zborul la o rază de acțiune de aproximativ 60 de metri.

Oficialii NASA se așteaptă ca zborul complet automatizat de luni să dureze în jur de 40 de secunde, deoarece drona decolează la o altitudine de aproximativ 3 metri, se deplasează acolo momentan și apoi se întoarce spre o direcție diferită înainte de a ateriza pe cei patru carboni ai săi. picioare din fibre.

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, aparatul va adormi și își va reîncărca bateriile înainte de a transmite imagini color.

Între timp, o cameră de înaltă definiție mărită în catargul rover-ului Perseverance va încerca să captureze fotografii și videoclipuri ale zborului elicopterului.

„Suntem foarte încântați”, a spus Tim Canham, șeful operațiunilor pentru Ingeniozitate la JPL. „Ar putea fi o zi uimitoare. Suntem cu toții nervoși, dar suntem convinși că punem timpul și munca și avem personalul potrivit pentru a face treaba.

READ  Cometa ucigașă a dinozaurilor ar fi putut veni de la marginea sistemului solar

Dacă primul zbor este la fel de reușit pe cât speră NASA, Ingenuity ar putea zbura încă de patru ori în săptămânile următoare, încercând profiluri de zbor mai îndrăznețe 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 marțiene pentru eventuala revenire pe Pământ.

Lori Glaze, șeful diviziei științei planetare a NASA, a descris elicopterul Ingeniozitate ca un experiment „cu risc ridicat și cu recompensă ridicată”, care ar putea deschide drumul către viitoarele vehicule aeriene pentru a explora Marte și alte planete.

Elicopterul Ingenuity de 80 de milioane de dolari cântărește doar 1,8 kilograme. Cântărea 4 kilograme pe Pământ, sau 1,5 kilograme în greutate marțiană, dar lamele sale ușoare vor trebui să genereze ridicare într-o atmosferă mai mică de 1% din densitatea Pământului la nivelul mării.

Bobby Braun, directorul științei planetare la JPL, a declarat că elicopterul și echipa sa de sprijin de pe Pământ vor încerca să producă un „moment Wright Brothers” într-o altă lume.

Recunoscând zborul Ingenuity ca o altă aviație, NASA a instalat pe elicopter o bucată de țesătură de mărimea poștale de la primul avion al fraților Wright, cunoscut sub numele de Flyer, în elicopter. Țesătura a acoperit una dintre aripile avionului la primul său zbor către Kitty Hawk, Carolina de Nord, pe 17 decembrie 1903.

O altă bucată de pânză și un fragment de lemn de molid de la Wright Flyer au zburat spre lună în timpul misiunii Apollo 11 din 1969. În timp ce frații Wright au folosit pânză și lemn pentru avioanele lor, ingeniozitatea este făcută din piei din fibră de carbon și „metale exotice, “a spus Bob Balaram, inginer șef al ingeniozității la JPL.

Thomas Zurbuchen, șeful diviziei științifice a NASA, a numit prima încercare de zbor a lui Ingenuity un „moment istoric ca cel al analogilor din 1903 – un zbor controlat către o altă planetă”.

De când Perseverance a lansat elicopterul Ingenuity din burtă la începutul acestei luni, rotorcraft-ul a dovedit că își poate reîncărca bateriile folosind un panou solar și poate rămâne cald în noaptea rece de Marte. Echipajele de la sol au trimis, de asemenea, comenzi pentru deblocarea lamelor rotorului, acoperind aproape 1,2 metri cap la cap, pentru un test de centrifugare cu viteză redusă de 50 rpm.

READ  Copiii crescuți în țară sunt mai sănătoși. Iată de ce aveți nevoie ...

Dar o problemă a întrerupt secvența de pornire a rotorului dronei pe Marte în timpul unei încercări de rotație de mare viteză din 9 aprilie. Testul de rotație rapidă a lamei contra-rotative a ingeniozității a fost menit să fie un control final înainte ca oficialii să treacă prin primul zbor al elicopterului. , programat apoi pentru 11 aprilie.

Secvența de comandă pentru testul de centrifugare de mare viteză s-a încheiat devreme când elicopterul a încercat să comute computerul de zbor din modul „pre-zbor” în modul „zbor”, potrivit NASA. Un sistem de temporizare a câinelui de pază conceput pentru a monitoriza secvența de comandă a expirat înainte de sfârșitul testului de rotire, încheind prematur testul de rotire a elicopterului.

Echipele JPL au conceput două tactici pentru a rezolva problema succesiunii comenzilor. O abordare este de a regla secvența de comandă pentru a „modifica ușor momentul” tranziției elicopterului de la modul pre-zbor la modul zbor, potrivit MiMi Aung, manager de proiect Ingenuity.

Cealaltă soluție este de a întrerupe mișcarea și ar întârzia și mai mult primul zbor al elicopterului. Această opțiune implică reinstalarea software-ului modificat în computerul de zbor al Ingenuity, înlocuirea codului care funcționase perfect pentru elicopter de aproape doi ani, a scris Aung într-un articol de pe site-ul NASA.

Încercarea zborului folosind secvența de comandă modificată este mai ușoară și a funcționat vineri într-un test de rotire de mare viteză cu succes al rotoarelor elicopterului la aproape 2.500 rpm. Testele arată că această soluție va permite elicopterului să treacă în modul de zbor și să decoleze în 85% din încercări

„Știm, de asemenea, că, dacă prima încercare nu funcționează luni, putem încerca din nou acele comenzi, cu o mare probabilitate ca încercările ulterioare în zilele următoare să funcționeze chiar dacă prima nu funcționează”, a scris Aung. „Din aceste motive, am ales să urmăm această cale”.

Roverul Perseverance Mars al NASA a făcut un selfie cu elicopterul Ingenuity, văzut aici la aproximativ 3,9 metri de rover în această imagine făcută pe 6 aprilie de camera și ingineria senzorului topografic pentru unghiuri largi (WATSON) de pe SHERLOC (Scanare habitabilă). Medii cu instrument Raman și Luminescență pentru produse organice și chimice), situate la capătul brațului robotizat lung al roverului. Selfie-ul perseverenței cu ingeniozitate este alcătuit din 62 de imagini individuale cusute odată ce sunt trimise înapoi pe Pământ. Credit: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Între timp, echipele de pe Pământ continuă să urmărească opțiunea de rezervă a actualizării software-ului Ingenuity. Noul software a fost deja conectat la roverul Perseverance, care ar putea transmite codul către ingeniozitate prin legătura de comunicație fără fir între rover și elicopter, dacă este necesar.

READ  Lansarea proiectului științific al studenților din anul cinci Pella pentru un turneu mondial

„Dacă abordarea noastră inițială a zborului nu funcționează, roverul va trimite noul software de control al zborului către elicopter”, a scris Aung. „Vom avea nevoie apoi de câteva zile suplimentare de pregătire pentru a încărca și a testa noul software pe ingeniozitate, pentru a reface testele rotorului în această nouă configurație și pentru a ne recalifica pentru o primă încercare de zbor.”

Aung a comparat încercarea de zbor cu o lansare de rachete.

„Facem tot ce putem pentru a avea succes, dar știm, de asemenea, că este posibil să trebuiască să curățăm și să încercăm din nou”, scrie ea. „În inginerie, există întotdeauna incertitudine, dar acest lucru face ca lucrul la tehnologia de vârf să fie atât de interesant și plin de satisfacții. Trebuie să inovăm continuu și să dezvoltăm soluții la noi provocări. Și putem încerca lucruri la care alții au visat doar.

„Ingeniozitatea este o experiență tehnologică”, a scris Aung. „Ca atare, planul nostru este să depășim granițele și să învățăm făcând. Ne asumăm riscuri pe care alte misiuni nu le pot, cântărind cu atenție fiecare pas. “

Dacă totul funcționează, rotoarele din fibră de carbon se vor roti de aproape 40 de ori pe secundă pentru a ridica elicopterul Ingenuity de pe sol. Palele rotorului în sine au o masă de doar 35 de câștiguri sau o greutate de puțin peste 1 uncie și trebuie să se învârtă mai repede decât rotoarele elicopterului de pe Pământ.

„O rotorcraft zboară în timp ce generează un lift”, a spus Aung. „Pe Pământ, este prin împingerea aerului, astfel încât lamele împing aerul și se generează liftul. Pe Marte, unde densitatea atmosferică este atât de subțire – aproximativ 1% față de aici – există mai puține molecule de împins. Deci asta înseamnă că trebuie să compensăm … Trebuie să ne rotim mult mai repede decât facem pe Pământ.

Greutatea ultraligeră a elicopterului, combinată cu algoritmi de control super-rapizi pentru a regla zborul navei de 500 de ori pe secundă, necesita materiale avansate și capacități de calcul.

„Pur și simplu nu am putut face asta acum 15 sau 20 de ani”, a spus Aung.

Trimiteți un e-mail autorului.

Urmăriți-l pe Stephen Clark pe Twitter: @ StephenClark1.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *