Volo 17 – Ingenuity scopre i propri limiti


Ingenuity ha volato per la 17esima volta su Marte domenica 5 dicembre. Dopo che l’elicottero ha eseguito la prevista traversata di 187 metri verso nord-est, il collegamento di comunicazione radio tra Ingenuity e il rover Perseverance Mars è stato interrotto durante la fase finale di discesa del volo.

Circa 15 minuti dopo, Perseverance ha ricevuto diversi pacchetti di telemetria aggiuntiva di Ingenuity che indicavano che l’elettronica di volo e la batteria erano sani e salvi.

Tutta la telemetria disponibile durante e dopo il volo suggerisce che l’attività è stata un successo e che la perdita del collegamento era dovuta a una configurazione radio difficile tra Perseverance e Ingenuity durante l’atterraggio. Tuttavia, prima di pianificare il prossimo volo, gli scienziati avranno bisogno di trasferire i dati mancanti dal volo 17 dall’elicottero al rover, e poi alla Terra, in modo da poter confermare la salute del veicolo.

Sulla base della telemetria che abbiamo, il veicolo si è comportato nominalmente su tutta la linea durante i suoi 117 secondi di volo a 10 metri sopra la superficie di Marte. La telemetria si è interrotta durante l’ultimo terzo della discesa, a circa 3 metri dalla superficie. Esaminare come i collegamenti radio si comportano in relazione alle caratteristiche della superficie vicina può aiutare a spiegare perché la perdita del collegamento si è verificata vicino all’atterraggio.

Topografia tra l’elicottero di Marte e il Rover per il volo 17: In questa immagine commentata, il percorso di volo di Ingenuity è rappresentato in giallo. La posizione di Perseverance è indicata in alto a sinistra, con la linea blu che rappresenta la sua linea di vista verso il punto di atterraggio dell’elicottero per il volo 17. La mappa topografica sotto di essa indica l’altitudine delle caratteristiche della superficie tra il rover e l’elicottero.

Collegamenti radio

La forza del segnale di una radio dipende significativamente da quanto è libero il percorso, o linea di vista, tra le antenne del trasmettitore e del ricevitore. Questo percorso può essere ostruito dal terreno stesso se l’elicottero atterra in una depressione o sull’altro lato di una collina, o può essere ostruito da elementi della struttura del rover se l’elicottero si trova sul lato sinistro o posteriore del rover.

In questo caso non solo Ingenuity ha dovuto comunicare attraverso la struttura del rover e il generatore termoelettrico a radioisotopi multimissione (MMRTG) (vedi il vettore rosso LOS nel grafico del rover), ma è stato anche incaricato di volare verso un sito di atterraggio che ha posto una collina di 4 metri chiamata “Bras” (dal nome di un comune in Francia). nella linea di vista tra le due antenne. Con un’altitudine di crociera di 10 metri, Bras ha presentato poche ostruzioni al collegamento radio durante la maggior parte del volo. Ma quando Ingenuity ha cominciato a scendere, la linea di vista tra il rover e le antenne dell’elicottero ha cominciato a diventare ostruita/ombreggiata da Bras.

Quando è stato originariamente pianificato il volo 17, gli scienziati credevano che il rover sarebbe stato parcheggiato in una posizione specifica e orientato in una certa direzione. Tuttavia, i piani di Perseverance cambiano di giorno in giorno per massimizzare il ritorno scientifico complessivo. Quando il Volo 17 era pronto per l’esecuzione, Perseverance aveva guidato verso una nuova posizione e parcheggiato lungo una direzione impegnativa per le comunicazioni radio (la linea di vista rossa nella Figura sotto).

Orientamento dell’antenna della Mars Helicopter Base Station per il volo 17: Questo grafico commentato mostra l’orientamento del rover Perseverance durante il 17° volo di Ingenuity il 5 dicembre 2021. Il punto verde sul rover indica la posizione della sua antenna Mars Helicopter Base Station, che comunica con il rotore. La linea rossa mostra come la parte posteriore del rover abbia presentato un ostacolo alle comunicazioni durante gli ultimi momenti del volo 17.

Dall’inizio della dimostrazione delle operazioni con l’elicottero, abbiamo accettato il potenziale di perdita radio in fase di atterraggio a causa della natura dei nostri voli più impegnativi. Ingenuity è stato progettato per gestire queste situazioni spegnendosi automaticamente dopo un volo e in attesa di ulteriori istruzioni sui successivi sol, cosa che ci aspettiamo avvenga dopo il volo 17. Queste sfide fanno parte delle lezioni apprese nell’integrare le attività di esplorazione aerea nella complessità delle operazioni quotidiane del rover” hanno riferito gli scienziati coinvolti nell’operazione.

Valutazione del volo

Crediamo che il volo sia stato un successo perché nulla in ciò che vediamo dall’elicottero suggerisce il contrario”, hanno detto.

La telemetria è nominale fino al momento in cui il collegamento radio si è interrotto.

Ancora più significativi sono i pacchetti di dati ricevuti 15 minuti dopo il momento in cui l’atterraggio avrebbe dovuto avvenire. Questi pacchetti includevano campioni della tensione della batteria che indicavano un +76 millivolt, o un +1,2% di aumento dello stato di carica in 15 minuti. In altre parole, la batteria veniva caricata dall’impianto solare dell’elicottero. Questo alto livello di carica della batteria potrebbe essere possibile solo con un veicolo in posizione verticale, con il suo impianto solare rivolto verso il cielo marziano.

I prossimi passi

La prima opportunità di trasmettere i dati mancanti dal volo 17 avverrà a breve, dopo di che il team finalizzerà la sua valutazione dello stato di salute. Questo volo è stato progettato per continuare il nostro viaggio di ritorno al sito di atterraggio “Octavia E. Butler” volando a metà strada attraverso “South Séíitah”.

Stanno pianificando il volo 18 per le prossime due settimane, che porterebbe Ingenuity altri 200 metri a nord-est, appena al di sotto del bordo settentrionale di S. Séítah.

Come Ingenuity si avventura più lontano e osa voli più potenti in futuro, ci si aspetta di incontrare di nuovo la perdita di collegamento radio all’atterraggio, simile a quello che si è verificato domenica. “Faremo tutto quello che possiamo nella pianificazione per prevenirle (quando possibile), ma la perdita temporanea di collegamento radio è una parte naturale delle operazioni in elicottero sul Pianeta Rosso”, hanno concluso gli scienziati.

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