Eksperci z NASA zidentyfikowali problem, który pojawił się podczas testów wirnika marsjańskiego drona Ingenuity. Wygląda na to, że konieczna będzie aktualizacja oprogramowania, co wiąże się z ponownym przełożeniem pierwszego lotu małego śmigłowca. Pierwotnie start zaplanowany był na niedzielę 11 kwietnia.
Podczas testów wirnika drona Ingenuity, które miały miejsce w piątek 9 kwietnia, zauważono, że „sekwencja poleceń sterująca testem zakończyła się przedwcześnie z powodu wygaśnięcia timera”. „Stało się to podczas próby przejścia komputera pokładowego z trybu 'Pre-Flight' do trybu 'Flight'. Zegar nadzoruje sekwencję poleceń i ostrzega system o wszelkich potencjalnych problemach. Pomaga systemowi zachować bezpieczeństwo i przerywa cały proces, gdy zauważy jakiś nieprawidłowości.
Po analizie danych przekazanych na Ziemię inżynierowie z NASA uznali, że konieczna będzie aktualizacja oprogramowania. Problemy z wirnikiem spowodowały przełożenie pierwszego startu z 11 na 14 kwietnia, ale instalacja aktualizacji spowoduje kolejne opóźnienia. NASA jeszcze nie ustaliła kolejnej daty historycznego lotu.
Dron Ingenuity jest pierwszym pojazdem latającym wysłanym na inną planetę. Ważący niecałe dwa kilogramy wiropłat wylądował na Marsie 18 lutego przyczepiony do „brzucha” łazika Perseverance. Jeśli maszyna latająca sprawdzi się w podczas misji Mars 2020, małych rozmiarów helikoptery mogą stać się standardowym sprzętem wysyłanym do badania innych światów. Do tej pory przygotowania do pierwszego lotu szły bez żadnych przeszkód, jednak test wirnika wykazał nieprawidłowości, dlatego inżynierowie z NASA zdecydowali się przełożyć pierwszy start.
Po analizie danych zespół ekspertów z NASA zidentyfikował problem. Inżynierowie rozważyli i przetestowali kilka potencjalnych rozwiązań uznając, że drobna modyfikacja oprogramowania do sterowania lotem i jego ponowna instalacja powinny pomóc. Aktualizacja usprawni proces uruchamiania kontrolerów lotu, umożliwiając bezpieczny start małego drona. Modyfikacje oprogramowania lotu są obecnie poddawane niezależnym przeglądom.
Jak czytamy w komunikacie NASA, opracowanie modyfikacji oprogramowania nie jest trudne, ale proces walidacji i ponownej instalacji zajmie trochę czasu. Aktualizacja zostanie najpierw przesłana do łazika Perseverance, a następnie trafi do drona. Szczegółowy harmonogram ponownego testu wirników z dużą prędkością i pierwszego lotu jest obecnie ustalany.
"Nasze szacunki dotyczące docelowej daty lotu są obecnie płynne, ale pracujemy nad tym i dokładną datę lotu podamy w przyszłym tygodniu. Jesteśmy przekonani, że zespół będzie w stanie sprostać temu wyzwaniu i przygotować się do pierwszego, historycznego lotu Ingenuity na innej planecie” - czytamy w komunikacie.
Dron Ingenuity jest obecnie bezpieczny i nic mu nie zagraża. Funkcje krytyczne, takie jak zasilanie, komunikacja i kontrola termiczna, są stabilne.
Eksperci z NASA nie mają zbyt wiele czasu na rozwiązanie problemu. Początkiem miesiąca Ingenuity został odłączony od korpusu łazika. Do tego czasu czerpał energię do ogrzania swoich „wnętrzności” od Perseverance. Temperatury w kraterze Jezero, gdzie znajduje się łazik wraz z dronem, mogą spaść nawet do minus 90 st. Celsjusza, co może spowodować zamarznięcie i popękanie elementów elektrycznych oraz uszkodzenie akumulatorów drona.
Teraz mały wiropłat jest zdany wyłącznie na zapas energii w akumulatorach oraz na swoje panele słoneczne. Żywotność drona została oszacowana jeszcze przed misją na około miesiąc, dlatego inżynierowie muszą się spieszyć, by Ingenuity mógł wykonać zaplanowane loty.
Dron waży około 2 kg i wyposażony jest w sześć akumulatorów litowo-jonowych. Śmigłowiec został zaprojektowany jako maszyna testowa dla nowej technologii i nie zawiera on żadnych instrumentów naukowych. Mały, autonomiczny wiropłat ma badać Czerwoną Planetę z powietrza. Oczywistym przeznaczeniem dla tego typu maszyn są trudno dostępne miejsca, jak klify czy głębokie kratery. Mogą także spełniać rolę zwiadowców wykonując dokumentację fotograficzną terenu.
Kontrolowany lot na Marsie jest znacznie trudniejsze niż latanie w warunkach ziemskich. Czerwona planeta ma grawitację około jednej trzeciej grawitacji ziemskiej, ale jej atmosfera ma zaledwie jeden proc. gęstości ziemskiej atmosfery na powierzchni. Dron musiał być stosunkowo mały, by zmieścić się w różnych niedostępnych dla łazika miejscach. Z kolei, żeby mógł wznieść się powietrze na Marsie musiał być lekki. By przetrwać mroźne marsjańskie noce, musiał mieć wystarczająco dużo energii, aby zasilić wewnętrzne grzejniki.
Kadłub śmigłowca ma rozmiary nieco większe od piłki do tenisa. Jego obracające się w przeciwnym kierunku płaty osiągną w cienkiej marsjańskiej atmosferze prędkość prawie 3000 obrotów na minutę. To około 10 razy szybciej niż ziemskie śmigłowce.
Aby wszystko na Marsie działało bez zarzutu, Ingenuity musi zmagazynować na pokładzie mnóstwo energii, odpowiednio nią dysponować i jednocześnie utrzymać optymalny stan akumulatorów. Jest to kluczowe dla powodzenia misji pierwszego drona na Czerwonej Planecie.
Gdy inżynierowie uporają się już z problemami, Ingenuity uruchomi wirniki do 2537 obrotów na minutę i wystartuje. Po wznoszeniu się z prędkością około 1 metra na sekundę, helikopter zawiśnie na wysokości około 3 metrów przez maksymalnie 30 sekund. Następnie wyląduje z powrotem na powierzchni Marsa.
Kilka godzin po locie inżynierowie z NASA otrzymają od Perseverance pierwszy zestaw danych od Ingenuity oraz, być może, obrazy i wideo z kamer nawigacyjnych łazika i drona. Na podstawie tych danych zespół specjalistów będzie w stanie ustalić, czy ich maszyna spełnia oczekiwania.
Nawet jeśli dronowi uda się tylko wystartować i zawisnąć nad powierzchnią Marsa, to 90 proc. celów projektu zostanie osiągniętych. Natomiast jeśli wiropłat wyląduje pomyślnie i pozostanie sprawny, będzie mógł wykonać do czterech kolejnych lotów, z których każdy będzie dalszy od poprzedniego. Wówczas będzie można mówić o pełnym sukcesie.
Projekty technologii latających maszyn na obcych planetach są rozwijane w Jet Propulsion Laboratory od 2013 roku. Podobne wiropłaty mogą w przyszłości zmienić sposób eksploracji Czerwonej Planety. Takie zaawansowane, zrobotyzowane pojazdy latające pokazałyby unikalne zdjęcia z Marsa, których nie są w stanie dostarczyć orbitery krążące wysoko nad powierzchnią planety ani łaziki i lądowniki. Podobne maszyny mogłyby też pomóc eksplorować nie tylko Marsa, ale też inne światy i księżyce.
Źródło: NASA, fot. NASA/JPL-Caltech
