Mars Ingenuity helikopteri hala bir yıldan fazla uçuyor

Katedilen kraterler, yerde ulaşılması zor bölgelerin fotoğraflarını çekti ve değişen Mars atmosferine adapte olan ve sert toz fırtınalarından ve soğuk gecelerinden kurtulan şaşırtıcı derecede esnek bir izci olarak hizmet etti.

Şimdi NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki mühendisler ve bilim adamları, Mars’taki dört kiloluk, güneş enerjili dronelarının ömrünün sonuna yaklaşmış olabileceğinden endişe duyuyorlar.

Mars’ta kış başlıyor. Toz yükseliyor, Ingenuity’nin güneş panellerini kaplıyor ve altı lityum iyon pilini tam olarak şarj etmesini engelliyor. Bu ay, bir yıldan uzun bir süre önce Mars’a indiğinden beri ilk kez Ingenuity planlanmış bir iletişim oturumunu kaçırdı Perseverance ile, veri göndermek ve Dünya’dan komutlar almak için güvendiği Mars gezgini.

Mars gezgini Percy’deki yenilikler neler?

Toz kaplı bir Yaratıcılık, sıcaklıkların rutin olarak eksi-100 derece Fahrenheit’in altına düştüğü bir Mars kışında hayatta kalacak mı? Ve eğer olmazsa, dünya geliştirmesi 80 milyon dolara ve tasarımı ve inşası beş yıldan fazlaya mal olan küçük helikopteri nasıl hatırlayacak? Projeye en yakın olanlar, Ingenuity için zaman geçtikçe başarılarını abartmanın zor olduğunu söylüyor.

NASA’nın gezegen bilimi bölümünün direktörü Lori Glaze, The Washington Post’a verdiği demeçte, “Helikopter bu ilk beklentileri çok aştı” dedi.

Mars atmosferinin inceliği göz önüne alındığında, Yaratıcılık üzerinde çalışan bilim adamları ve mühendisler deneyin başarılı olacağından emin değillerdi. NASA’nın bilim misyonu müdürlüğünün yardımcı yöneticisi Thomas Zurbuchen, o sırada NASA’yı “çılgın ve yenilikçi arasındaki doğru çizgiyi” bulmaya zorlayan bir çaba olduğunu söyledi.

Böylece, 19 Nisan 2021’deki ilk uçuş başarılı olduğunda, NASA bunu Wright Kardeşler anı olarak müjdeledi. Bir haraç olarak, Ingenuity, kardeşlerin Flyer olarak bilinen uçaklarından, güneş panelinin altındaki bir kabloya bağlı posta boyutunda bir kumaş parçasına sahipti.

Ingenuity, NASA’nın en son Mars görevinin yıldızı olan Perseverance Rover’ın göbeğine bağlı olarak Mars’a uçtu. Yedi ay boyunca yaklaşık 300 milyon mil yol kat ettikten sonra, Perseverance Şubat 2021’de içine “Güçlü Şeylere Cesaret Et” yazan gizli bir kod ile bir paraşütün altında dramatik bir iniş yaptı.

Bir SUV büyüklüğündeki gezici, Mars’ın Jezero krateri olarak bilinen, bir zamanlar su tutan ve gezegenin tarihine ve orada yaşamın var olup olmadığına dair ipuçları verebilecek bir bölgesine indi. Gezici, NASA’nın gelecekteki bir görevde Dünya’ya iade edilmesini umduğu kayaları ve toprak örneklerini topluyor. yedi enstrümanını kullanarak bilimsel deneyler yapmak ve yeni teknolojileri test etmek.

Yaratıcılık bir eklenti, gelecekteki görevler için faydalı olabilecek ve uzay ajansının bilim adamlarının yalnızca karadan yapabileceklerinden daha fazla Mars manzarasını keşfetmelerine izin verebilecek bir teknoloji gösterimiydi.

Ancak Mars’ta otonom bir insansız hava aracı uçurmak son derece zor olurdu. Oradaki atmosfer, Dünya’nın yoğunluğunun sadece yüzde 1’i kadardır, bu nedenle, kaldırma oluşturmak için helikopterin dört fit genişliğindeki kanatlarının inanılmaz derecede hızlı dönmesi gerekir – dakikada 2.500 dönüş.

Glaze, “Bunu bir deney olarak inşa ettik” dedi. “Yani Perseverance gibi büyük görevlerde kullandığımız uçuş nitelikli parçalara sahip olması gerekmiyordu.” Bazıları, böyle akıllı telefonlardan bileşenler olarak, hatta raftan satın alındı, bu nedenle “ortamda beklediğimiz gibi performans göstermeme ihtimalleri vardı. Bu yüzden işe yaramama riski vardı.”

Ingenuity uçmaya devam ederken, yerdeki kontrolörler küçük projelerinin büyük şeyler başarabileceğini fark etmeye başladılar. Beşinci uçuşundan önce, bir blog yazısında yazdı “Helikopterimiz umduğumuzdan bile daha sağlam. Yıllardır dert ettiğimiz güç sistemi, ısıtıcılarımızı geceleri açık tutmak ve gündüzleri uçmak için fazlasıyla enerji sağlıyor. Yönlendirme ve navigasyon sistemlerimiz için kullanıma hazır bileşenler ve rotor sistemimiz de harika çalışıyor. Adını sen koy ve gayet iyi ya da daha iyi gidiyor.”

Çalışmaya devam ettikçe, NASA’daki bilim adamları, belki de bu helikopterin görevin ayrılmaz bir parçası olabileceği fikriyle giderek daha fazla ilgilenmeye başladılar.

“Olan şuydu ve bu gerçekten çok önemli, Ingenuity ilk beş uçuşta bu kadar iyi performans gösterdikten sonra, Perseverance’ın bilim ekibi bize geldi ve ‘Biliyor musun, bu helikopterin bize yardımcı olmak için çalışmaya devam etmesini istiyoruz. Keşfetmek ve bilim hedeflerimize ulaşmak” dedi Glaze.

Böylece NASA uçmaya devam etmeye karar verdi.

Altıncı uçuşunda Ingenuity’nin başı belaya girdi. Helikopter, aşağıdaki arazinin her biri bir zaman damgasına sahip saniyede 30 fotoğraf çeken bir kamerayla seyrediyor. Bir algoritma, dakikalar önce çekilen görüntülere dayanarak kameranın o anda ne görmesi gerektiğini tahmin eder. Ardından, konumunu, hızını ve yüksekliğini düzeltmek için zemin özelliklerinin tahmini konumu ile gerçek konumu arasındaki farkı hesaplar.

Ancak bu uçuşta zaman damgaları kapalıydı. Sonuç olarak, Ingenuity sarhoş bir sürücü tarafından uçuyormuş gibi görünüyordu, “hızını ayarlıyor ve salınımlı bir düzende ileri geri eğiliyor”. NASA blogda söyledi.

Yine de, “helikopterin uçuş kontrol sisteminin yeterli ‘istikrar marjına’ sahip olmasını sağlamak için harcanan büyük çaba” nedeniyle hedefinin 16 fit yakınına güvenli bir şekilde inmeyi başardı. Başka bir deyişle: “Gerçek anlamda, Yaratıcılık durumu kastediyordu.”

Temmuz ayındaki 9 sefer sayılı uçuş da NASA’nın yazdığı gibi “tırnak yiyen”. NASA, blogunda sadece Ingenuity’nin uçuş süresi ve seyir hızı rekorları kırdığı için değil, bir kraterin üzerinden uçtuğu için, “’Séítah’ adı verilen ve Perseverance gezici gibi bir kara aracıyla geçişi zor olan bir alan” diye yazdı.

Ingenuity, deneysel bir teknoloji gösterimi olarak tasarlandığından, mühendisler onu büyük ölçüde düz arazide uçmak ve yerleşik kamerası ile daha kolay gezinmek üzere tasarladı. Ancak bu uçuş için Ingenuity’nin kratere dalması gerekecekti. Bu, hızını düşürmesini ve mühendislerin navigasyon algoritmasını değiştirmesini gerektirdi. NASA, uçuş başarılı oldu ve Ingenuity, bazılarının “eski Jezero Gölü’ndeki en derin su ortamlarından bazılarını kaydedebileceğini” düşündüğü bir yer de dahil olmak üzere bölgenin renkli fotoğraflarını geri ışınlayabildi. “Sıkı görev programı göz önüne alındığında, gezici ile bu kayaları ziyaret edemeyecekleri olasıdır, bu nedenle Ingenuity bu yatakları ayrıntılı olarak incelemek için tek fırsatı sunabilir.”

O zamandan beri, Ingenuity her engeli aşmak için askere gitti. Eylül ayının bir noktasında bir motor sorunu tespit etti ön kontrol çıkışı sırasında “ve tam olarak yapması gerekeni yaptı: Uçuşu iptal etti.”

Yaklaşık bir ay sonra sorun çözüldü ve uçuşa geri döndü.

Nisan ayında, başka bir keşifte bulundu: Mars’a inişini yavaşlatan paraşütün üzerinden uçarken, Mars yüzeyine doğru atlarken geziciyi koruyan kabuğun kalıntılarını gördü. Glaze, başka bir gezegende oturan insan yapımı bir çift nesnenin “aklımı başımdan alan görüntüler” olduğunu söyledi. Geçmişte NASA, çok uzaklarda yörüngede dönen bir uzay aracı aracılığıyla Mars yüzeyindeki araçları tespit edebildi. Ama burada donanım parçaları vardı, yakınlarda, o kadar yüksek çözünürlükteydi ki, oluğa kodlanmış “Cesur-Güçlü Şeyler”, ince bir kırmızı Mars tozu kaplamasından görülebiliyordu.

Ardından, 10 gün sonra, 29 Nisan’da, bugüne kadarki son uçuşu olan 28 numaralı, iki buçuk dakika süren çeyrek millik bir gezintiye çıktı. Şimdi NASA bunun sonuncusu olup olmayacağını merak ediyor.

Uzay ajansı, helikopterin pillerini tam olarak şarj edememesinin helikopterin düşük güç durumuna girmesine neden olduğunu düşünüyor. Hareketsiz kaldığında, helikopterin yerleşik saati, bir elektrik kesintisinden sonra ev saatlerinin yaptığı gibi sıfırlanır. Böylece ertesi gün, güneş doğup pilleri şarj etmeye başladığında, helikopter gezici ile senkronize değildi: “Aslında, Ingenuity Perseverance ile bağlantı kurma zamanının geldiğini düşündüğünde, gezicinin baz istasyonu dinlemiyordu,” NASA yazdı.

Sonra NASA olağanüstü bir şey yaptı: Görev kontrolörleri, Perseverance’a 5 Mayıs’ın neredeyse tamamını helikopteri dinleyerek geçirmesini emretti.

Sonunda, küçük Ingenuity eve telefon etti.

NASA, radyo bağlantısının “kararlı olduğunu”, helikopterin sağlıklı olduğunu ve pilin yüzde 41 oranında şarj olduğunu söyledi.

Ancak, NASA’nın uyardığı gibi, “bir radyo iletişim oturumu, Yaratıcılığın kontrolden çıktığı anlamına gelmez. Havadaki artan (ışık azaltan) toz, helikopterin pillerini, önemli bileşenlerin (saat ve ısıtıcılar gibi) gece boyunca enerjili kalmasını sağlayacak bir seviyeye şarj etmek anlamına geliyor.

Belki Ingenuity tekrar uçar. Belki değil.

Glaze, “Bu noktada, size bundan sonra ne olacağını söyleyemem,” dedi. “Hala onu tekrar uçurmanın bir yolunu bulmaya çalışıyoruz. Ancak Azim birincil görevdir, bu nedenle beklentilerimizi uygun şekilde belirlemeye başlamamız gerekiyor.”