ТехнологииИсточник29 мая

Вертолет Mars выжил, чтобы рассказать историю напряженного полета

nk_hauz/-marmnlbt3wtfcg2oxep.jpg

Когда вертолет Ingenuity отправился в свой последний полет на Марс, все пошло не совсем по плану.

Но 22 мая маленький вертолет совершил свой шестой полет и выжил, несмотря на некоторые незапланированные колебания в марсианской атмосфере.

Неожиданное движение было вызвано проблемой обработки изображений, которая нарушила план полета. Тем не менее, Ingenuity смогла преодолеть последние 213 футов (65 метров) своего 705-футового (215-метрового) путешествия и благополучно приземлиться на поверхность Марса. И он доживет до следующего дня.

Вот что случилось.

Океан движения

Маленький четырехфунтовый вертолет, который мог, уже выполнил все пять полетов, запланированных его командой на Земле к концу апреля. Когда Ingenuity не показала никаких признаков замедления, ее создатели решили продлить ее миссию еще на месяц и посмотреть, что еще она может сделать.

Этот полет был задуман как воздушная разведка, демонстрирующая способность вертолета летать над новой территорией, двигаясь со скоростью 9 миль в час (4 метра в секунду) в течение 140 секунд в воздухе. Он будет использовать свои камеры, чтобы идентифицировать интригующие объекты на Марсе и приземлиться на другом аэродроме.

Шестой полет Ingenuity планировалось начать с того, что вертолет поднимется на 33 фута (10 метров) над землей и пролетит на юго-запад на 492 фута (150 метров). Как только вертолет достигнет этого расстояния, он будет делать цветные изображения интересующей области, когда вертолет летит на юг на расстояние от 50 до 66 футов (от 15 до 20 метров).

После того, как Ingenuity сделала эти изображения, он должен был пролететь 164 фута (50 метров) на северо-восток и приземлиться на новом аэродроме, названном Field C.

Данные полета показывают, что первые 492 фута (150 метров) и 54 секунды прошли гладко. Затем что-то пошло не так, и Ingenuity начала колебаться в воздухе, регулируя свою скорость и наклоняясь вперед и назад, по словам Ховарда Грипа, главного пилота Ingenuity в Лаборатории реактивного движения НАСА в Пасадене, Калифорния.

Это вращательное движение поражало Изобретательность до конца полета. Бортовые датчики показывают, что Ingenuity выдерживает движения по тангажу и крену более чем на 20 градусов и скачки энергопотребления.

Когда коптер находится в воздухе, Ingenuity отслеживает его собственное движение с помощью бортового инерциального измерительного устройства, которое измеряет ускорение и вращение винтокрылого летательного аппарата.

Отслеживание этой информации с течением времени может быть использовано для оценки местоположения вертолета, скорости его движения и его ориентации. Бортовой компьютер может быстро реагировать и настраиваться на эти движения.

Эта информация объединяется с данными навигационной камеры Ingenuity. Эта обращенная вниз камера делает 30 снимков в секунду и отправляет их в систему навигации вертолета. Ingenuity может распознавать временные метки и особенности поверхности, чтобы определять его фактическое местоположение и вносить поправки в ориентацию, скорость или положение.

Во время полета Ingenuity произошел сбой при передаче изображений с навигационной камеры. Только одно изображение было потеряно, но это привело к тому, что остальные изображения были отмечены неправильными отметками времени.

Система навигации вертолета работала на основе неточных данных и вносила корректировки на основе этих отметок времени, заставляя его вращаться.

Безопасная посадка

Однако изобретательность соответствовала своему тезке и пережила эту аномалию. Он сохранил полет и приземлился в пределах 16 футов (5 метров) от заранее определенной точки приземления.

Вертолет пережил эту безумную поездку, потому что он был спроектирован так, чтобы допускать ошибки, не приводя к нестабильности. Команда Ingenuity также приняла решение перестать полагаться на изображения с навигационной камеры во время спуска вертолета при его посадке. Это привело к тому, что Ingenuity игнорировала изображения камеры с неверными данными перед приземлением, позволяя ей перестать вращаться, выравниваться и приземляться на нужной скорости.

«В самом прямом смысле, изобретательность преодолела ситуацию, и, хотя полет выявила уязвимость синхронизации, которую теперь необходимо устранить, она также подтвердила надежность системы во многих отношениях», - написал Грип.

«Хотя мы намеренно не планировали такой напряженный полет, у НАСА теперь есть полетные данные, проверяющие дальность действия вертолета. Эти данные будут тщательно проанализированы в будущем, что расширит наш запас знаний о летающих вертолетах на Марсе».