L'elicottero Ingenuity della NASA esegue un lento test di rotazione delle sue pale, l'8 aprile 2021, il 48 ° giorno marziano, o sol, della missione. Questa immagine è stata catturata dalle telecamere di navigazione sul rover Perseverance Mars della NASA. Credito: NASA / JPL-Caltech Volare in modo controllato su Marte è molto più difficile che volare sulla Terra. Anche se la gravità su Marte è circa un terzo di quella terrestre, l'elicottero deve volare con l'assistenza di un'atmosfera la cui pressione sulla superficie è solo l'1% di quella della Terra. In caso di successo, gli ingegneri otterranno preziosi dati in volo su Marte per il confronto con la modellazione, le simulazioni e i test eseguiti qui sulla Terra. La NASA acquisirà anche la sua prima esperienza pratica nel far funzionare un velivolo a rotore in remoto su Marte. Questi set di dati saranno inestimabili per potenziali future missioni su Marte che potrebbero arruolare elicotteri di prossima generazione per aggiungere una dimensione aerea alle loro esplorazioni. “Dal primo giorno di questo progetto il nostro team ha dovuto superare una vasta gamma di sfide tecniche apparentemente insormontabili”, ha detto MiMi Aung, project manager di Ingenuity presso JPL. “Ed eccoci qui – al sicuro su Marte – alla vigilia del nostro primo tentativo di volo. Siamo arrivati a questo punto con un atteggiamento che non si dice mai, molti amici di diverse discipline tecniche e un'agenzia a cui piace trasformare le idee lontane in realtà “. Anatomia di un primo volo Il volo di domenica sarà autonomo, con i sistemi di guida, navigazione e controllo di Ingenuity che faranno il pilotaggio. Ciò è dovuto principalmente al fatto che i segnali radio impiegheranno 15 minuti e 27 secondi per colmare il divario di 173 milioni di miglia (278 milioni di chilometri) tra Marte e la Terra. È anche perché quasi tutto ciò che riguarda il Pianeta Rosso è impegnativo. “Marte è difficile non solo quando atterri, ma anche quando cerchi di decollare e volare”, ha detto Aung. “Ha una gravità significativamente inferiore, ma meno dell'1% della pressione della nostra atmosfera sulla sua superficie. Metti insieme queste cose e avrai un veicolo che richiede che ogni input sia giusto “. Gli eventi che portano al primo test di volo iniziano quando il rover Perseverance, che funge da stazione base di comunicazioni per Ingenuity, riceve le istruzioni di quel giorno dalla Terra. Questi comandi avranno viaggiato dai controllori di missione al JPL attraverso il Deep Space Network della NASA fino a un'antenna ricevente a bordo di Perseverance. Parcheggiato a “Van Zyl Overlook”, a circa 215 piedi (65 metri) di distanza, il rover trasmetterà i comandi all'elicottero circa un'ora dopo. Quindi, alle 22:53 EDT (19:53 PDT), Ingenuity inizierà a sottoporsi alla miriade di controlli preliminari. L'elicottero ripeterà il test di oscillazione della lama eseguito tre sol prima. Se gli algoritmi che eseguono i sistemi di guida, navigazione e controllo ritengono accettabili i risultati del test, attiveranno l'unità di misura inerziale (un dispositivo elettronico che misura l'orientamento e la rotazione di un veicolo) e l'inclinometro (che misura le pendenze). Se tutto va a buon fine, l'elicottero regolerà nuovamente il passo delle pale del rotore, configurandole in modo che non producano portanza durante la prima parte dello spin-up. L'avviamento delle pale del rotore impiegherà circa 12 secondi per passare da 0 a 2.537 giri / min, la velocità ottimale per il primo volo. Dopo un controllo finale dei sistemi, il passo delle pale del rotore verrà comandato di cambiare ancora una volta, questa volta in modo che possano scavare in quelle poche molecole di anidride carbonica, azoto e argon disponibili nell'atmosfera vicino alla superficie marziana. Qualche istante dopo, inizierà il primo test di volo sperimentale su un altro pianeta. “Dovremmo impiegare circa sei secondi per salire alla nostra altezza massima per questo primo volo”, ha detto Håvard Grip del JPL, responsabile del controllo di volo per Ingenuity. “Quando raggiungiamo 10 piedi, Ingenuity entrerà in un hover che dovrebbe durare, se tutto va bene, per circa 30 secondi.” Durante il volo stazionario, la telecamera di navigazione e l'altimetro laser dell'elicottero alimenteranno le informazioni nel computer di navigazione per garantire che Ingenuity rimanga non solo a livello, ma al centro del suo campo d'aviazione di 33 x 33 piedi (10 x 10 metri) – un pezzo di proprietà immobiliare marziana scelto per la sua piattezza e mancanza di ostacoli. Quindi, il Mars Helicopter scenderà e atterrerà di nuovo sulla superficie del cratere Jezero, inviando i dati sulla Terra, tramite Perseverance, per confermare il volo. Perseverance dovrebbe ottenere immagini del volo utilizzando i suoi imager Navcam e Mastcam-Z, con le immagini che dovrebbero arrivare quella sera (la mattina presto di lunedì 12 aprile, nel sud della California). L'elicottero documenterà anche il volo dalla sua prospettiva, con un'immagine a colori e diverse immagini di navigazione in bianco e nero a bassa risoluzione che potrebbero essere disponibili entro la mattina successiva. “I fratelli Wright hanno avuto solo una manciata di testimoni oculari del loro primo volo, ma il momento storico è stato fortunatamente catturato in una splendida fotografia”, ha detto Michael Watkins, direttore del JPL. “Ora, 117 anni dopo, siamo in grado di offrire una meravigliosa opportunità per condividere i risultati del primo tentativo di volo controllato e a motore su un altro mondo tramite i nostri fotografi robotici su Marte”. Maggiori informazioni sull'ingegno L'elicottero Ingenuity Mars è stato costruito da JPL, che gestisce anche questo progetto di dimostrazione tecnologica per il quartier generale della NASA a Washington. È supportato dalle direzioni delle missioni Scienza, Aeronautica e Tecnologia spaziale della NASA. L'Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley della California e il Langley Research Center della NASA a Hampton, Virginia, hanno fornito un'analisi significativa delle prestazioni di volo e assistenza tecnica. Al quartier generale della NASA, Dave Lavery è il responsabile del programma dell'elicottero Ingenuity Mars. In JPL, MiMi Aung è il project manager e J. (Bob) Balaram è l'ingegnere capo. JPL, che è gestito per la NASA da Caltech a Pasadena, in California, ha costruito e gestisce le operazioni dell'elicottero Ingenuity Mars. Fonte: JPL

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