El helicóptero Ingenuity de la NASA aterrizó de manera segura después de tambalearse, sufrir picos de potencia y soportar fluctuaciones de velocidad en su sexto vuelo a Marte, dijeron las autoridades el miércoles.
El helicóptero despegó el 22 de mayo en su sexto vuelo automatizado y completó el primer tramo de una excursión planificada de 705 metros (215 pies) sin problemas. Pero el ingenio comenzó a inclinarse hacia adelante y hacia atrás en un patrón oscilante, encontrando excursiones de balanceo y cabeceo de más de 20 grados, registrando grandes entradas de control y sufrió picos en el consumo de energía, según Håvard Grip, piloto principal del helicóptero en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California.
El ingenio superó la falla, que los ingenieros localizaron en parte del sistema de navegación del helicóptero. El helicóptero cojeó durante el resto de su vuelo y aterrizó de manera segura a unos 16 pies (5 metros) de su ubicación de aterrizaje planificada, dijo la NASA.
El helicóptero de 1.6 centímetros de altura, entregado a Marte en febrero por el rover Perseverance de la NASA, realizó el primer vuelo en la atmósfera de otro planeta el 49 de abril. Desde entonces, Ingenuity ha volado cuatro veces más, alcanzando altitudes más altas. viajando a velocidades más altas y cubriendo distancias más largas con cada despegue.
La NASA dijo que una falla en el sistema de navegación del helicóptero hizo que Ingenuity comenzara a balancearse alrededor de 54 segundos en un vuelo planeado de 140 segundos la semana pasada.
El helicóptero navega utilizando una unidad de medición inercial, que mide las aceleraciones y las velocidades de rotación de la nave. Los datos ayudan a Ingenuity a determinar dónde está, qué tan rápido se mueve y su orientación en vuelo. Pero la unidad de medida es propensa a errores con el tiempo.
Ingenuity utiliza una cámara de navegación orientada hacia abajo para rastrear su trayectoria de vuelo en relación con características como rocas y ondas de arena en la superficie marciana. La cámara toma imágenes 30 veces por segundo, y cada imagen viene con una marca de tiempo para que el sistema de navegación del helicóptero compare series de imágenes para estimar el movimiento del helicóptero.
"Aproximadamente 54 segundos en el vuelo, se produjo un error en la canalización de imágenes que se entregan por la cámara de navegación", Grip escribió en una publicación en el sitio web de la NASA. “Esta falla hizo que se perdiera una sola imagen, pero lo que es más importante, resultó en que todas las imágenes de navegación posteriores se entregaran con marcas de tiempo inexactas.
“A partir de este momento, cada vez que el algoritmo de navegación realizaba una corrección basada en una imagen de navegación, operaba sobre la base de información incorrecta sobre cuándo se tomó la imagen”, escribió Grip. “Las inconsistencias resultantes degradaron significativamente la información utilizada para volar el helicóptero, lo que llevó a que las estimaciones se 'corrigieran' constantemente para tener en cuenta los errores fantasmas. Se produjeron grandes oscilaciones ".
El siguiente video, publicado por la NASA, muestra los últimos 29 segundos del vuelo del 22 de mayo. El helicóptero está diseñado para ignorar las imágenes de la cámara de navegación durante el aterrizaje y, en cambio, realiza un descenso directo hacia la superficie de Marte.
El desempeño del helicóptero había sido perfecto hasta el sexto vuelo la semana pasada. Grip, quien dirigió el desarrollo del sistema de control de vuelo de Ingenuity, escribió que el problema en el sexto vuelo brinda a los ingenieros datos valiosos sobre los límites de diseño del helicóptero.
“Flight Six terminó con Ingenuity de forma segura en tierra porque varios subsistemas (el sistema de rotor, los actuadores y el sistema de energía) respondieron a las crecientes demandas para mantener el helicóptero volando”, escribió Grip. "En un sentido muy real, Ingenuity atravesó la situación, y aunque el vuelo descubrió una vulnerabilidad de sincronización que ahora tendrá que abordarse, también confirmó la solidez del sistema de múltiples maneras".
Impulsado por palas de rotor contrarrotantes de 4 pies (1.2 metros), el Ingenuity continuó su vuelo a pesar del error de navegación. El objetivo del vuelo del 22 de mayo era demostrar las capacidades de imágenes aéreas del helicóptero, mientras permanecía en el aire durante más tiempo y se movía a velocidades más altas que los vuelos anteriores.
La velocidad máxima para el vuelo del 22 de mayo fue de 9 mph (4 metros por segundo) mientras el helicóptero viajaba a una nueva base de operaciones, o "aeródromo", en una ubicación no explorada previamente por Ingenuity o el rover Perseverance.
Perseverance no tomó imágenes del helicóptero durante el vuelo del 22 de mayo, que fue la primera excursión de Ingenuity de una fase de misión extendida destinada a demostrar la utilidad del helicóptero en el reconocimiento aéreo y la exploración. Los primeros cinco vuelos del helicóptero se centraron en demostrar el diseño de la nave y demostrar que un helicóptero podía despegar y aterrizar de forma segura en otro mundo.
La atmósfera marciana tiene menos del 1% de la densidad de la Tierra al nivel del mar, y los rovers de Ingenuity tienen que girar a unas 2,500 rpm para generar sustentación en el aire.
La NASA agregó el experimento de tecnología de helicópteros de Marte de $ 85 millones a la misión del rover Perseverance de $ 2.7 mil millones, que tiene el objetivo principal de identificar, recolectar y sellar muestras de rocas marcianas para regresar a la Tierra por futuras naves espaciales. Con la primera fase de la demostración técnica del helicóptero Ingenuity completa, Perseverance ahora se está preparando para su propia misión científica.
El rover sigue sirviendo como estación de retransmisión de comunicaciones entre Ingenuity y los equipos terrestres en la Tierra.
El vuelo del helicóptero Ingenuity el 22 de mayo comenzó con un ascenso a una altitud de 33 metros (10 pies) antes de dirigirse hacia el suroeste por unos 492 metros (150 pies). El siguiente movimiento fue trasladar 49 pies (15 metros) hacia el sur, mientras que una cámara a color de lado tomaba fotografías hacia el horizonte occidental. Se suponía que el helicóptero volaría otros 164 pies (50 metros) hacia el noreste y aterrizaría en su nuevo aeródromo, una región que las imágenes orbitales muestran como relativamente plana y libre de grandes peligros superficiales.
Al final, el helicóptero terminó a solo 16 pies de su ubicación prevista, a pesar de la falla de navegación, dijo la NASA.
"Si bien no planeamos intencionalmente un vuelo tan estresante, la NASA ahora tiene datos de vuelo que sondean los alcances externos de la envolvente de rendimiento del helicóptero", escribió Grip. "Esos datos se analizarán cuidadosamente en el futuro, ampliando nuestra reserva de conocimiento sobre el vuelo de helicópteros en Marte".
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Siga a Stephen Clark en Twitter: @ EstebanClark1.
Fuente: https://spaceflightnow.com/2021/05/27/mars-helicopter-muscles-through-navigation-glitch-on-sixth-flight/- "
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