NASAs Ingenuity-helikopter landede sikkert efter at have slingret, lidt af kraftspidser og vedvarende hastighedsudsving på sin sjette flyvning på Mars, sagde embedsmænd onsdag.
Helikopteren lettede den 22. maj på sin sjette automatiserede flyvning og gennemførte den første del af en planlagt 705 fod (215 meter) udflugt uden problemer. Men Opfindsomhed begyndte at vippe frem og tilbage i et oscillerende mønster, stødte på rulnings- og pitchudsving på mere end 20 grader, registrerede store kontrolinput og fik spidser i strømforbruget, ifølge Håvard Grip, helikopterens chefpilot ved NASA's Jet Propulsion Laboratory i Californien.
Opfindsomhed overvandt fejlen, som ingeniører sporede til en del af helikopterens navigationssystem. Helikopteren haltede gennem resten af sin flyvning og landede sikkert omkring 16 fod (5 meter) fra dens planlagte landingsplads, sagde NASA.
Det 1.6 fod høje (49 centimeter) rotorfly, der blev leveret til Mars i februar af NASAs Perseverance rover, gennemførte den første flyvning i atmosfæren på en anden planet den 19. april. Siden da har Ingenuity fløjet yderligere fire gange og nået højere højder, rejser med højere hastigheder og tilbagelægger længere afstande ved hver start.
NASA sagde, at en fejl i helikopterens navigationssystem fik Ingenuity til at begynde at svaje omkring 54 sekunder ind i en planlagt 140 sekunders flyvning i sidste uge.
Helikopteren navigerer ved hjælp af en inertimåleenhed, som måler fartøjets accelerationer og rotationshastigheder. Dataene hjælper Ingenuity med at bestemme, hvor den er, hvor hurtigt den bevæger sig, og dens orientering under flyvning. Men måleenheden er udsat for fejl over tid.
Opfindsomhed bruger et nedadvendt navigationskamera til at spore sin flyvevej i forhold til funktioner som klipper og sandbølger på Mars-overfladen. Kameraet tager billeder 30 gange i sekundet, og hvert billede kommer med et tidsstempel til helikopterens navigationssystem til at sammenligne serier af billeder for at estimere rotorfartøjets bevægelse.
"Omtrent 54 sekunder inde i flyvningen opstod der en fejl i pipelinen af billeder, der blev leveret af navigationskameraet," Grip skrev i et opslag på NASAs hjemmeside. "Denne fejl medførte, at et enkelt billede gik tabt, men endnu vigtigere, det resulterede i, at alle senere navigationsbilleder blev leveret med unøjagtige tidsstempler.
"Fra dette tidspunkt, hver gang navigationsalgoritmen udførte en korrektion baseret på et navigationsbillede, fungerede den på basis af forkert information om, hvornår billedet blev taget," skrev Grip. "De resulterende uoverensstemmelser forringede væsentligt den information, der blev brugt til at flyve helikopteren, hvilket førte til, at estimater konstant blev 'korrigeret' for at tage højde for fantomfejl. Store svingninger fulgte."
Videoen nedenfor, udgivet af NASA, viser de sidste 29 sekunder af flyvningen den 22. maj. Helikopteren er designet til at ignorere navigationskamerabilleder under landing og udfører i stedet en direkte nedstigning tilbage til overfladen af Mars.
Helikopterens ydeevne havde været perfekt indtil den sjette flyvning i sidste uge. Grip, der ledede udviklingen af Ingenuitys flyvekontrolsystem, skrev, at problemet på den sjette flyvning giver ingeniører værdifulde data om helikopterens designgrænser.
"Flight Six endte med Ingenuity sikkert på jorden, fordi en række delsystemer - rotorsystemet, aktuatorerne og strømsystemet - reagerede på øgede krav om at holde helikopteren flyvende," skrev Grip. "I en meget reel forstand har Ingenuity bevæget sig igennem situationen, og mens flyvningen afslørede en timing-sårbarhed, som nu skal løses, bekræftede den også systemets robusthed på flere måder."
Drevet af 4 fod (1.2 meter) modsat roterende rotorblade fortsatte Ingenuity sin flyvning på trods af navigationsfejlen. Målet med flyvningen den 22. maj var at demonstrere helikopterens luftbilledevner, mens den forbliver luftbåren i længere tid og bevæger sig med højere hastigheder end tidligere flyvninger.
Tophastigheden for flyvningen den 22. maj var målrettet til 9 mph (4 meter i sekundet), da helikopteren rejste til en ny operationsbase eller "flyveplads" på et sted, som ikke tidligere var blevet undersøgt af Ingenuity eller Perseverance-roveren.
Vedholdenhed afbildede ikke helikopteren under flyvningen den 22. maj, som var Ingenuitys første udflugt i en udvidet missionsfase, der skulle demonstrere rotorfartøjets anvendelighed i luftrekognoscering og udforskning. Helikopterens første fem flyvninger var fokuseret på at demonstrere fartøjets design og bevise, at et rotorfartøj sikkert kunne lette og lande i en anden verden.
Mars-atmosfæren er mindre end 1 % af densiteten af Jorden ved havoverfladen, og Ingenuitys rovere skal dreje med omkring 2,500 omdrejninger i minuttet for at generere løft i den tynde luft.
NASA tilføjede Mars-helikopterteknologieksperimentet på 85 millioner dollars til rovermissionen på 2.7 milliarder dollars Perseverance, som har et primært mål at identificere, indsamle og forsegle Mars-stenprøver til tilbagevenden til Jorden med fremtidige rumfartøjer. Med den første fase af Ingenuity-helikopterens tekniske demo færdig, forbereder Perseverance sig nu på sin egen videnskabelige mission.
Roveren fortsætter med at fungere som en kommunikationsrelæstation mellem Ingenuity og jordhold på Jorden.
Ingenuity-helikopterens flyvning den 22. maj begyndte med en opstigning til en højde på 33 fod (10 meter), før den gik mod sydvest i omkring 492 fod (150 meter). Den næste bevægelse var at oversætte 49 fod (15 meter) mod syd, mens et sidevendt farvekamera tog billeder mod den vestlige horisont. Helikopteren skulle derefter flyve yderligere 164 fod (50 meter) mod nordøst og lande på dens nye flyveplads, en region vist ved orbitalbilleder at være relativt flad og fri for store overfladefarer.
Til sidst endte helikopteren kun 16 fod fra dens tilsigtede placering, på trods af navigationsfejlen, sagde NASA.
"Selvom vi ikke med vilje planlagde en så stressende flyvning, har NASA nu flyvedata, der undersøger de ydre rækker af helikopterens ydeevne," skrev Grip. "De data vil blive omhyggeligt analyseret i den kommende tid, hvilket vil udvide vores reservoir af viden om flyvende helikoptere på Mars."
E-mail forfatteren.
Følg Stephen Clark på Twitter: @StephenClark1.
Kilde: https://spaceflightnow.com/2021/05/27/mars-helicopter-muscles-through-navigation-glitch-on-sixth-flight/- "
- 7
- 9
- Konto
- algoritme
- Alle
- april
- Automatiseret
- Billion
- california
- kameraer
- forårsagede
- chef
- Indsamling
- Kommunikation
- forbrug
- fortsætter
- kredit
- data
- Design
- Udvikling
- DID
- Ingeniører
- skøn
- ekspanderende
- eksperiment
- udforskning
- FAST
- Funktionalitet
- Feet
- Fornavn
- fly
- Fly
- Gratis
- fremtiden
- fejl
- helikopter
- helikoptere
- Hvordan
- HTTPS
- billede
- Imaging
- oplysninger
- IT
- viden
- stor
- førende
- Led
- Niveau
- placering
- mars
- million
- Mission
- Nasa
- Navigation
- drift
- Produktion
- Mønster
- ydeevne
- udholdenhed
- udholdenhedsrover
- fantom
- billede
- pilot
- planet
- magt
- priser
- REST
- Roll
- rover
- Videnskab
- HAV
- Havoverfladen
- forstand
- Series
- Del
- SIX
- Syd
- rumfartøjer
- hastighed
- Spin
- starte
- påbegyndt
- overflade
- systemet
- tech
- Teknologier
- tid
- top
- spor
- tweet
- nytte
- VeloCity
- video
- sårbarhed
- uge
- WHO
- world