Quando NASA determinação O rover pousou na cratera de Jezero 18 de fevereiro de 2021, ela trouxe com ele um amiguinho interessante que tem causado um grande rebuliço ultimamente! Claro que estamos falando sobre Engenhosidade do helicóptero de Marte, que é um sistema de voo experimental projetado para demonstrar se os sistemas atmosféricos são capazes de operar em Marte. Desde seu voo inaugural em 19 de abrilO helicóptero estava ultrapassando os limites de voar em Marte, indo cada vez mais longe e mais rápido.

Na verdade, o helicóptero foi capaz de criar vários registros no curso de seus primeiros cinco voos, alcançando um Distância máxima de 266 m (873 pés) em 117 segundos. Infelizmente, as coisas não correram bem inteligência durante seu sexto e último vôo. Devido a um erro no tempo de navegação, o helicóptero desviou-se de sua trajetória de vôo, mas conseguiu pousar com segurança a poucos metros de onde deveria.

Esta é a primeira vez que inteligência Ele sofreu um mau funcionamento desde que voou pela primeira vez no céu marciano, há mais de seis semanas. Felizmente, os sistemas de proteção contra falhas impediram a ocorrência de quaisquer incidentes e os monitores de missão foram capazes de identificar a origem do problema. Os problemas começaram no final da primeira etapa do sexto vôo de teste do helicóptero, que ocorreu no sábado, 22 de maio.segunda abreviatura, ou o nonagésimo primeiro dia da missão Perseverance (Sol 91).

Uma foto de criatividade de longo alcance, capturada pela ferramenta SuperCam do Perseverance. Crédito de imagem: NASA / JPL-Caltech / LANL / CNES / IRAP / Kevin M. Gill

De acordo com os pilotos chefes Harvard Grip, que escreveu recentemente sobre o erro de missão. Atualização de status Página, o objetivo deste voo era empurrar o envelope de voo ainda mais e demonstrar as capacidades de fotografia aérea do helicóptero, que consistia em subir o helicóptero a uma altitude de 10 m (33 pés) antes de voar horizontalmente 150 m (492 pés) para sudoeste a 4 m / s (14,4 km / h, 9 mph).

Uma vez lá, ele deveria se mover mais 15 metros (49 pés) para o sul enquanto tirava fotos para o oeste, então voar 50 metros (164 pés) para nordeste antes de descer – para um vôo total de 215 metros (705 pés).

A telemetria do sexto vôo mostra que a primeira perna de 150 metros do vôo decolou sem obstáculos. Mas no final daquela perna, algo aconteceu: a criatividade começou a ajustar sua velocidade e se inclinar para frente e para trás em um padrão instável. Esse comportamento continuou durante o resto do vôo. Antes de pousar com segurança, os sensores a bordo indicaram que o helicóptero experimentou deslizamentos e desvios de inclinação de mais de 20 graus, entradas de controle significativas e picos de consumo de energia. ”

O problema parece ter sido o resultado de uma “falha” no pipeline de imagem enviada da câmera de navegação para o sistema de navegação, interrompendo a sequência de cronometragem e confundindo o veículo quanto à sua posição. A câmera de navegação é uma das duas que ele usa inteligência É responsável por rastrear as características da superfície que o computador de vôo do helicóptero usa para mantê-lo dentro de uma trajetória de vôo predeterminada.

Tal como inteligência Cobrindo distâncias maiores, mais imagens são necessárias para rastrear sua trajetória de vôo e garantir que ele não saia do curso. De acordo com o piloto-chefe Havard Grip, essa “falha” ocorreu no pipeline de imagens transmitidas pela câmera de navegação cerca de 54 segundos após o início do vôo:

“Essa falha causou a perda de uma única imagem, mas o mais importante, resultou na entrega de todas as imagens de navegação subsequentes com carimbos de data / hora imprecisos. Deste ponto em diante, sempre que o algoritmo de navegação fazia uma correção com base na imagem de navegação, ele estava operando com base em informações incorretas. Sobre o momento em que a imagem foi tirada. As inconsistências resultantes levaram a uma deterioração significativa nas informações usadas para pilotar o helicóptero, constantemente “corrigindo” as estimativas para contabilizar erros fantasmas. Flutuações significativas ocorreram.

Felizmente, os engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA que construíram o Ingenuity tinham certeza de incluir uma grande “margem de estabilidade” no projeto do sistema de controle de vôo do helicóptero (permitindo que ele resistisse a erros significativos sem se tornar instável). Isso começou em vôo e permitiu que Grip e a equipe da missão largassem o helicóptero com segurança a 5 metros (16 pés) do local de pouso pretendido.

Além disso, a equipe da missão tem um processo em que eles param de usar imagens de câmeras de navegação durante a fase final de pouso e pouso. Isso garante estimativas suaves e contínuas do movimento do helicóptero durante esta fase particularmente crítica dos testes de vôo. Essa prática valeu a pena aqui porque garantiu inteligência Ela estava ignorando fotos expostas a erros de tempo no final de seu sexto vôo e foi capaz de parar de balançar e nivelar antes de pousar.

A imagem Creativity foi capturada em 23 de maio de 2021 – um dia após seu sexto vôo – pelo instrumento Perseverance Mastcam-Z. Crédito: NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS

Embora o vôo estivesse sujeito a falhas, Grip confirmou que demonstrou a eficácia do desenvolvimento do Ingenuity e dos subsistemas que entraram em vigor. Isso incluiu o sistema de rotor, atuadores e sistema de energia do helicóptero, que respondeu ao aumento da demanda de energia causada pelo mau funcionamento e manteve o helicóptero voando. Foram essas soluções altamente seguras que permitiram uma margem de sucesso no que de outra forma teria sido um desastre.

“Em um sentido muito real, a criatividade superou a situação e, embora o voo tenha revelado um lapso de tempo que agora deve ser resolvido, também ressaltou a robustez do sistema de várias maneiras”, disse Grebe. “Embora não tenhamos planejado intencionalmente um voo tão cansativo, a NASA agora tem dados de voo que investigam as extensões externas do envelope de desempenho do helicóptero. Esses dados serão analisados ​​cuidadosamente na próxima vez, expandindo nosso repertório de conhecimento sobre o voo de helicópteros em Marte . “.

dois meses depois determinação O rover pousou na superfície de Marte, inteligência Tornou-se a primeira aeronave a fazer um vôo motorizado em outro planeta. Originalmente, o demonstrador de tecnologia se destinava apenas a realizar cinco voos de teste em uma missão de 30 dias (Sol). Seu sucesso até agora impressionou tanto a NASA que decidiu estender sua missão por pelo menos um mês.

Os dados que coleta informarão futuras missões a Marte e outros corpos não aéreos (como Titã), onde os veículos aéreos serão capazes de conduzir a ciência e fornecer uma perspectiva única sobre ambientes extraterrestres. Resumindo, esta “pequena lata de helicóptero” não era nada se não tivesse um nome apropriado!

Leitura aprofundada: Phys.orgE a NASA

By Dinis Vicente

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