Když NASAVytrvalostrover přistál v kráteru Jezero na 18. února 2021 , přineslo to s sebou zajímavého malého společníka, který v poslední době způsobil pořádný rozruch! Mluvíme samozřejmě o Vrtulník Ingenuity Mars , experimentální letový systém určený k demonstraci toho, zda vzdušné systémy mohou fungovat na Marsu. Od svého inauguračního letu na 19. dubna Vrtulník posouvá hranice letu na Marsu, pokaždé jede dál a rychleji.
Ve skutečnosti se vrtulníku během prvních pěti letů podařilo vytvořit několik rekordů, když dosáhl a maximální vzdálenost 266 m (873 ft) za 117 sekund . Bohužel, věci nedopadly tak dobřeVynalézavostběhem svého šestého a posledního letu. Vrtulník se kvůli chybě načasování navigace vychýlil z dráhy letu, ale podařilo se mu bezpečně přistát jen pár metrů od místa, kde měl.
To je poprvéVynalézavostutrpěl poruchu od doby, kdy se před více než šesti týdny poprvé vznesl na marťanskou oblohu. Naštěstí bezpečnostní systémy zabránily jakýmkoli nehodám a dispečeři mise byli schopni určit zdroj problému. Problém začal na konci první etapy šestého zkušebního letu vrtulníku, který se uskutečnil v sobotu 22.nd, neboli 91. den mise Perseverance (Sol 91).
Dálková fotografie Ingenuity pořízená nástrojem SuperCam společnosti Perseverance. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP/Kevin M. Gill
Podle hlavního pilota Håvarda Gripa, který nedávno psal o chybě na misi Aktualizace stavu Tento let měl posunout letovou obálku ještě dále a demonstrovat možnosti leteckého snímkování vrtulníku To by sestávalo ze stoupání vrtulníku do výšky 10 m (33 ft) před letem horizontálně 150 m (492 ft) na jihozápad. při rychlosti 4 m/s (14,4 km/h; 9 mph).
Jakmile tam byl, měl se posunout o dalších 15 m (49 ft) na jih a přitom pořizovat snímky směrem na západ, pak letět dalších 50 m (164 ft) na severovýchod před přistáním – pro celkovou zpáteční cestu 215 m (705 ft).
„Telemetrie z Flight Six ukazuje, že první 150metrový úsek letu proběhl bez problémů. Ale na konci této nohy se něco stalo: Vynalézavost začala upravovat svou rychlost a naklánět se tam a zpět v oscilačním vzoru. Toto chování přetrvávalo po zbytek letu. Před bezpečným přistáním palubní senzory indikovaly, že se rotorové letadlo setkalo s výchylkami naklánění a náklonu o více než 20 stupňů, velkými řídicími vstupy a skoky ve spotřebě energie.
Zdá se, že problém byl důsledkem „závady“ v obrazovém potrubí odesílaném z navigační kamery do navigačního systému, čímž došlo k vyřazení časové sekvence a ke zmatení plavidla ohledně jeho umístění. Navigační kamera je jednou ze dvou používanýchVynalézavosta je odpovědný za sledování povrchových prvků, které používá letový počítač vrtulníku k udržení vrtulníku v jeho předem určené letové dráze.
Tak jakoVynalézavostpokrývá větší vzdálenosti, je potřeba více snímků, aby bylo možné sledovat dráhu letu a zajistit, aby se nevychýlil z kurzu. Podle hlavního pilota Havarda Gripa k této „závadě“ ve sledu snímků odesílaných navigační kamerou došlo přibližně 54 sekund po letu:
„Tato závada způsobila ztrátu jediného snímku, ale co je důležitější, měla za následek, že všechny pozdější navigační snímky byly dodány s nepřesnými časovými razítky. Od této chvíle navigační algoritmus pokaždé, když provedl opravu na základě navigačního snímku, fungoval na základě nesprávných informací o tom, kdy byl snímek pořízen. Výsledné nekonzistence významně degradovaly informace používané k řízení vrtulníku, což vedlo k neustálým „opravám“ odhadů, aby zohledňovaly fantomové chyby. Následovaly velké oscilace.'
Naštěstí inženýři z NASA Jet Propulsion Laboratory, kteří postavili Ingenuity, si byli jisti, že do návrhu systému řízení letu vrtulníku zahrnuli velkou „stabilní rezervu“ (a umožnili mu tak tolerovat významné chyby, aniž by se stal nestabilním). To se spustilo během letu a umožnilo Gripovi a týmu mise bezpečně dostat vrtulník dolů pouhých 5 metrů (16 stop) od místa zamýšleného přistání.
Kromě toho má tým mise proces, kdy přestane používat snímky navigační kamery během závěrečné fáze sestupu a přistání. To zajišťuje plynulé a nepřetržité odhady pohybu vrtulníku během této zvláště kritické fáze letového testování. Tato praxe se zde vyplatila, protože to zajistilaVynalézavostke konci svého šestého letu ignoroval snímky, u kterých došlo k chybám v načasování, a byl schopen přestat oscilovat a vyrovnat se, než přistál.
Snímek Ingenuity byl pořízen 23. května 2021 – den po jeho šestém letu – nástrojem Mastcam-Z Perseverance. Poděkování: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
Zatímco let byl vystaven neúspěchu, Grip zdůraznil, že prokázal účinnost sofistikovanosti a subsystémů Ingenuity, které vstoupily do hry. Ty zahrnovaly rotorový systém vrtulníku, akční členy a energetický systém, které reagovaly na zvýšené požadavky na výkon způsobené závadou a udržovaly vrtulník v letu. Byly to právě tyto bezpečnostní sejfy, které umožňovaly určitou míru úspěchu v tom, co by jinak mohlo být katastrofou.
„Ve velmi reálném smyslu se Ingenuity propracovala situací, a i když let odhalil zranitelnost v načasování, kterou bude nyní třeba řešit, také v mnoha ohledech potvrdil robustnost systému,“ řekl Grip. „I když jsme záměrně neplánovali tak stresující let, NASA má nyní letová data zkoumající vnější dosahy výkonové obálky vrtulníku. Tato data budou v budoucnu pečlivě analyzována, čímž se rozšíří naše zásobárna znalostí o létání vrtulníků na Marsu.
Dva měsíce poVytrvalostrover přistál na Marsu,Vynalézavostse stal prvním letadlem, které provedlo motorový let na jiné planetě. Původně měl technologický demonstrátor provést pouze pět zkušebních letů v průběhu 30 dnů mise (solů). Jeho dosavadní úspěch zapůsobil na NASA do té míry, že se rozhodla prodloužit její misi nejméně o měsíc.
Data, která shromáždí, budou informovat o budoucích misích na Mars a další nevzdušná tělesa (jako je Titan), kde budou letadla schopna provádět vědu a poskytovat jedinečný pohled na mimozemská prostředí. Stručně řečeno, tato „malá helikoptéra, která by mohla“ nebyla ničím, pokud nebyla vhodně pojmenována!
