O helicóptero Ingenuity da NASA pousou com segurança depois de oscilar, sofrer picos de energia e flutuações de velocidade duradouras em seu sexto voo em Marte, disseram autoridades na quarta-feira.
O helicóptero decolou em 22 de maio em seu sexto voo automatizado e completou a primeira etapa de uma excursão planejada de 705 metros sem problemas. Mas o Ingenuity começou a se inclinar para frente e para trás em um padrão oscilante, encontrando excursões de rolagem e inclinação de mais de 215 graus, registrando grandes entradas de controle e sofrendo picos no consumo de energia, de acordo com Håvard Grip, piloto-chefe do helicóptero no Jet Propulsion Laboratory da NASA em Califórnia.
A engenhosidade superou a falha, que os engenheiros identificaram como parte do sistema de navegação do helicóptero. O helicóptero mancou pelo resto de seu voo e pousou com segurança a cerca de 16 pés (5 metros) de seu local de pouso planejado, disse a NASA.
O helicóptero de 1.6 centímetros de altura, entregue a Marte em fevereiro pelo rover Perseverance da NASA, realizou o primeiro voo na atmosfera de outro planeta em 49 de abril. viajando em velocidades mais altas e cobrindo distâncias maiores a cada decolagem.
A Nasa disse que uma falha no sistema de navegação do helicóptero fez com que o Ingenuity começasse a oscilar cerca de 54 segundos em um voo planejado de 140 segundos na semana passada.
O helicóptero navega usando uma unidade de medição inercial, que mede as acelerações e taxas de rotação da nave. Os dados ajudam o Ingenuity a determinar onde está, com que velocidade está se movendo e sua orientação em voo. Mas a unidade de medida é propensa a erros ao longo do tempo.
O Ingenuity usa uma câmera de navegação voltada para baixo para rastrear sua trajetória de voo em relação a recursos como rochas e ondulações de areia na superfície marciana. A câmera tira fotos 30 vezes por segundo, e cada foto vem com um timestamp para o sistema de navegação do helicóptero comparar séries de imagens para estimar o movimento do helicóptero.
“Aproximadamente 54 segundos de voo, ocorreu uma falha no pipeline de imagens entregues pela câmera de navegação”, Grip escreveu em um post no site da NASA. “Essa falha causou a perda de uma única imagem, mas, mais importante, resultou em todas as imagens de navegação posteriores sendo entregues com carimbos de data e hora imprecisos.
“A partir deste ponto, cada vez que o algoritmo de navegação realizava uma correção com base em uma imagem de navegação, ele operava com base em informações incorretas sobre quando a imagem foi tirada”, escreveu Grip. “As inconsistências resultantes degradaram significativamente as informações usadas para pilotar o helicóptero, levando a que as estimativas fossem constantemente 'corrigidas' para explicar os erros fantasmas. Grandes oscilações se seguiram.”
O vídeo abaixo, divulgado pela NASA, mostra os 29 segundos finais do voo de 22 de maio. O helicóptero foi projetado para ignorar as imagens da câmera de navegação durante o pouso e, em vez disso, realiza uma descida direta de volta à superfície de Marte.
O desempenho do helicóptero foi perfeito até o sexto voo na semana passada. Grip, que liderou o desenvolvimento do sistema de controle de voo do Ingenuity, escreveu que o problema no sexto voo fornece aos engenheiros dados valiosos sobre os limites do projeto do helicóptero.
“O voo seis terminou com o Ingenuity em segurança no solo porque vários subsistemas – o sistema de rotor, os atuadores e o sistema de energia – responderam ao aumento das demandas para manter o helicóptero voando”, escreveu Grip. “Em um sentido muito real, o Ingenuity superou a situação e, embora o voo tenha descoberto uma vulnerabilidade de tempo que agora terá que ser abordada, também confirmou a robustez do sistema de várias maneiras”.
Impulsionado por pás de rotor contra-rotativas de 4 pés (1.2 metros), o Ingenuity continuou seu vôo apesar do erro de navegação. O objetivo do voo de 22 de maio era demonstrar as capacidades de imagem aérea do helicóptero, permanecendo no ar por mais tempo e movendo-se em velocidades mais altas do que os voos anteriores.
A velocidade máxima para o voo de 22 de maio foi de 9 mph (4 metros por segundo) enquanto o helicóptero viajava para a nova base de operações, ou “aeródromo”, em um local não explorado anteriormente pela Ingenuity ou pelo rover Perseverance.
A Perseverance não fotografou o helicóptero durante o voo de 22 de maio, que foi a primeira excursão do Ingenuity em uma fase de missão estendida destinada a demonstrar a utilidade do helicóptero em reconhecimento e exploração aéreos. Os primeiros cinco voos do helicóptero foram focados em demonstrar o design da aeronave e provar que uma aeronave de asa rotativa poderia decolar e pousar com segurança em outro mundo.
A atmosfera marciana tem menos de 1% da densidade da Terra ao nível do mar, e os rovers da Ingenuity precisam girar a cerca de 2,500 rpm para gerar sustentação no ar rarefeito.
A NASA acrescentou o experimento de tecnologia de helicóptero de US$ 85 milhões em Marte à missão de US$ 2.7 bilhões do rover Perseverance, que tem como objetivo principal identificar, coletar e selar amostras de rochas marcianas para retornar à Terra por futuras naves espaciais. Com a primeira fase da demonstração técnica do helicóptero Ingenuity concluída, a Perseverance agora está se preparando para sua própria missão científica.
O rover continua a servir como uma estação de retransmissão de comunicações entre o Ingenuity e as equipes terrestres na Terra.
O voo do helicóptero Ingenuity em 22 de maio começou com uma subida a uma altitude de 33 pés (10 metros) antes de seguir para sudoeste por cerca de 492 pés (150 metros). O próximo movimento foi transladar 49 pés (15 metros) para o sul, enquanto uma câmera colorida virada para o lado tirava fotos em direção ao horizonte oeste. O helicóptero deveria então voar mais 164 pés (50 metros) para nordeste e pousar em seu novo aeródromo, uma região mostrada por imagens orbitais como relativamente plana e livre de grandes riscos de superfície.
No final, o helicóptero acabou a apenas 16 pés do local pretendido, apesar da falha de navegação, disse a NASA.
“Embora não tenhamos planejado intencionalmente um voo tão estressante, a NASA agora tem dados de voo sondando os limites externos do envelope de desempenho do helicóptero”, escreveu Grip. “Esses dados serão cuidadosamente analisados no futuro, expandindo nosso reservatório de conhecimento sobre o vôo de helicópteros em 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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