L'elicottero Ingenuity della NASA è atterrato in sicurezza dopo aver vacillato, subito picchi di potenza e fluttuazioni di velocità durante il suo sesto volo su Marte, hanno detto mercoledì i funzionari.
L'elicottero è decollato il 22 maggio con il suo sesto volo automatizzato e ha completato la prima tappa di un'escursione pianificata di 705 metri (215 piedi) senza intoppi. Ma Ingenuity ha iniziato a inclinarsi avanti e indietro secondo uno schema oscillante, riscontrando escursioni di rollio e beccheggio di oltre 20 gradi, registrando ampi input di controllo e subendo picchi nel consumo di energia, secondo Håvard Grip, il capo pilota dell'elicottero presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a New York. California.
L'ingegno ha superato il problema tecnico, che gli ingegneri hanno ricondotto a parte del sistema di navigazione dell'elicottero. L'elicottero ha zoppicato per il resto del volo ed è atterrato in sicurezza a circa 16 metri dalla posizione prevista per l'atterraggio, ha detto la NASA.
Il velivolo ad ala rotante alto 1.6 centimetri, consegnato su Marte a febbraio dal rover Perseverance della NASA, ha compiuto il primo volo nell'atmosfera di un altro pianeta il 49 aprile. Da allora, Ingenuity ha volato altre quattro volte, raggiungendo altitudini più elevate, viaggiare a velocità più elevate e coprire distanze più lunghe ad ogni decollo.
La NASA ha affermato che un problema tecnico nel sistema di navigazione dell'elicottero ha causato l'oscillazione di Ingenuity per circa 54 secondi in un volo pianificato di 140 secondi la scorsa settimana.
L'elicottero naviga utilizzando un'unità di misura inerziale, che misura le accelerazioni e le velocità di rotazione del velivolo. I dati aiutano Ingenuity a determinare dove si trova, quanto velocemente si sta muovendo e il suo orientamento in volo. Ma l’unità di misura è soggetta a errori nel tempo.
Ingenuity utilizza una telecamera di navigazione rivolta verso il basso per tracciare la sua traiettoria di volo rispetto a caratteristiche come rocce e increspature di sabbia sulla superficie marziana. La fotocamera scatta foto 30 volte al secondo e ogni immagine viene fornita con un timestamp per il sistema di navigazione dell'elicottero per confrontare serie di immagini per stimare il movimento dell'aereo.
"Dopo circa 54 secondi dall'inizio del volo, si è verificato un problema tecnico nella trasmissione delle immagini trasmesse dalla telecamera di navigazione," Grip ha scritto in un post sul sito della NASA. “Questo problema tecnico ha causato la perdita di una singola immagine, ma, cosa ancora più importante, ha comportato la consegna di tutte le immagini di navigazione successive con timestamp imprecisi.
"Da questo momento in poi, ogni volta che l'algoritmo di navigazione ha eseguito una correzione basata su un'immagine di navigazione, ha operato sulla base di informazioni errate su quando è stata scattata l'immagine", ha scritto Grip. “Le incoerenze risultanti hanno degradato in modo significativo le informazioni utilizzate per far volare l'elicottero, portando a stime costantemente 'corrette' per tenere conto di errori fantasma. Ne seguirono grandi oscillazioni”.
Il video qui sotto, diffuso dalla NASA, mostra gli ultimi 29 secondi del volo del 22 maggio. L'elicottero è progettato per ignorare le immagini delle telecamere di navigazione durante l'atterraggio ed eseguire invece una discesa diretta verso la superficie di Marte.
Le prestazioni dell'elicottero sono state perfette fino al sesto volo della settimana scorsa. Grip, che ha guidato lo sviluppo del sistema di controllo di volo di Ingenuity, ha scritto che il problema riscontrato al sesto volo fornisce agli ingegneri dati preziosi sui limiti di progettazione dell'elicottero.
"Il volo sei si è concluso con Ingenuity sano e salvo a terra perché una serie di sottosistemi - il sistema del rotore, gli attuatori e il sistema di alimentazione - hanno risposto alle crescenti richieste di mantenere l'elicottero in volo", ha scritto Grip. "In un senso molto reale, Ingenuity ha affrontato con forza la situazione e, sebbene il volo abbia scoperto una vulnerabilità temporale che ora dovrà essere affrontata, ha anche confermato la robustezza del sistema in diversi modi."
Spinto da pale del rotore controrotanti da 4 piedi (1.2 metri), Ingenuity ha continuato il suo volo nonostante l'errore di navigazione. L'obiettivo del volo del 22 maggio era dimostrare le capacità di imaging aereo dell'elicottero, rimanendo in volo per un tempo più lungo e muovendosi a velocità più elevate rispetto ai voli precedenti.
La velocità massima per il volo del 22 maggio era di 9 mph (4 metri al secondo) mentre l'elicottero viaggiava verso una nuova base operativa, o "aeroporto", in una posizione non precedentemente esplorata da Ingenuity o dal rover Perseverance.
Perseverance non ha immaginato l'elicottero durante il volo del 22 maggio, che è stata la prima escursione di Ingenuity di una fase di missione estesa intesa a dimostrare l'utilità dell'aereo ad ala rotante nella ricognizione e nell'esplorazione aerea. I primi cinque voli dell'elicottero erano incentrati sulla dimostrazione del progetto del velivolo e sulla dimostrazione che un velivolo ad ala rotante poteva decollare e atterrare in sicurezza su un altro mondo.
L'atmosfera marziana ha una densità inferiore all'1% di quella terrestre al livello del mare e i rover di Ingenuity devono ruotare a circa 2,500 giri al minuto per generare portanza nell'aria rarefatta.
La NASA ha aggiunto l’esperimento da 85 milioni di dollari sulla tecnologia dell’elicottero su Marte alla missione da 2.7 miliardi di dollari del rover Perseverance, che ha l’obiettivo primario di identificare, raccogliere e sigillare campioni di roccia marziana per il ritorno sulla Terra tramite futuri veicoli spaziali. Con la prima fase della demo tecnologica dell'elicottero Ingenuity completata, Perseverance si sta ora preparando per la propria missione scientifica.
Il rover continua a fungere da stazione di collegamento per le comunicazioni tra Ingenuity e le squadre di terra sulla Terra.
Il volo dell'elicottero Ingenuity il 22 maggio è iniziato con una salita ad un'altitudine di 33 piedi (10 metri) prima di dirigersi verso sud-ovest per circa 492 piedi (150 metri). Il movimento successivo è stato quello di traslare di 49 piedi (15 metri) verso sud mentre una fotocamera a colori rivolta lateralmente scattava foto verso l'orizzonte occidentale. L'elicottero avrebbe dovuto quindi volare altri 164 piedi (50 metri) a nord-est e atterrare nel suo nuovo aeroporto, una regione che, secondo le immagini orbitali, è relativamente piatta e priva di grandi rischi superficiali.
Alla fine, l’elicottero è finito a soli 16 piedi dalla posizione prevista, nonostante il problema di navigazione, ha detto la NASA.
"Anche se non abbiamo pianificato intenzionalmente un volo così stressante, la NASA ora dispone di dati di volo che sondano i limiti estremi delle prestazioni dell'elicottero", ha scritto Grip. “Questi dati verranno analizzati attentamente nel tempo a venire, ampliando la nostra riserva di conoscenze sul volo degli elicotteri su Marte”.
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Fonte: https://spaceflightnow.com/2021/05/27/mars-helicopter-muscles-through-navigation-glitch-on-sixth-flight/- "
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