kozmos.hr
Svemir

Ingenuity ‘izgubio’ jedan od ključnih senzora

objavljeno

Mali NASA-in helikopter Ingenuity u zadnje vrijeme ima sve više problema u radu, a iz Agencije su objavili da je nedavno izgubio i inklinometar, jedan od ključnih senzora.

Sve teži uvjeti na Marsu

Početak ‘zimske’ sezone u krateru Jezero pretvorila u zimi predstavlja i početak sve izazovnijih i ekstremnijih uvjeta s kojima se Ingenuity mora nositi. NASA je u početku predviđala da će helikopter uspjeti odraditi svega pet letova. Međutim, iznenadio je sve te je već (od svog slijetanja na Mars 18. veljače 2021.) postigao gotovo šest puta više od predviđenog. Ipak, budući da je letjelica izvorno dizajnirana za kratku probnu kampanju i to tijekom mnogo toplijeg marsovskog proljeća, predstavlja niz izazova za kontinuiran rad.

Ovu sliku NASA-inog helikoptera Ingenuity snimio je instrument Mastcam-Z rovera Perseverance 15. lipnja 2021. godine, tj. 114. marsovskog dana misije (©NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS).
Ovu sliku NASA-inog helikoptera Ingenuity snimio je instrument Mastcam-Z rovera Perseverance 15. lipnja 2021. godine, tj. 114. marsovskog dana misije (©NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS).

Povećane količine prašine u atmosferi, u kombinaciji s nižim dnevnim temperaturama i kraćim danima, utjecale su na energetski proračun Ingenuityja do točke u kojoj se ne može zagrijati tijekom marsovskih noći. U svojoj novoj paradigmi zimskih operacija, Ingenuity se učinkovito gasi tijekom noći, dopuštajući da mu unutarnja temperatura padne na oko -80°C i dopuštajući resetiranje elektronike.

Ingenuity se ‘oporavlja’ nakon komunikacijskih problema

Ovaj novi način rada nosi sa sobom rizike za Ingenuity elektronske komponente, od kojih mnoge nisu dizajnirane da prežive temperature kojima su izložene noću. Štoviše, ekstremni temperaturni ciklusi između dana i noći obično uzrokuju naprezanja koja mogu dovesti do kvara komponente.

Novi problemi

Sve teži uvjeti značili su i da NASA-in tim sve češće provjerava integritet letjelice, a nedavna je provjera nažalost pokazala da jedan od senzora (inklinometar) više ne radi. Riječ je o navigacijskom senzoru koji – kao što ime govori – služi za navigaciju helikoptera. Ipak, iako gubitak jednog od važnih senzora svakako predstavlja značajan ‘udarac’ za misiju, iz NASA-e su izvijestili da ovaj kvar ne znači nužno kraj života i rada popularnog Marsovog helikoptera.

Kada Ingenuity leti sustav kontrole leta prati trenutni položaj, brzinu i orijentaciju helikoptera. To čini uz pomoć senzorskog paketa koji se sastoji od tri komponente:

  • inercijalna mjerna jedinica (inertial measurement unit ili IMU), koja mjeri ubrzanja i kutne brzine u tri smjera
  • laserski daljinomjer, koji mjeri udaljenost do tla
  • navigacijska kamera koja snima tlo ispod

 

Podatci s ovih senzora obrađuju se skupom algoritama implementiranih na Ingenuityjevom navigacijskom računalu. Da bi algoritmi ispravno funkcionirali, moraju se inicijalizirati prije – ovdje u ‘jednadžbu’ ulazi inklinometar. Inklinometar se sastoji od dva akcelerometra, čija je jedina svrha mjerenje gravitacije prije okretanja i polijetanja te se ne koristi tijekom samog leta, ali bez njega je NASA-in tim prisiljen pronaći novi način inicijalizacije navigacijskih algoritama prije polijetanja.

Priprema za ponovni rad

Ipak, na sreću, Ingenuityov paket senzora pruža određeni prostor za adaptaciju! Naime, IMU sadrži akcelerometre koji se – baš kao i akcelerometri unutar inklinometra – mogu koristiti za procjenu početnog položaja. Za razliku od inklinometra, IMU nije namjenski napravljen za otkrivanje statičke orijentacije, pa će njegove početne procjene općenito biti nešto manje točne. No iz NASA-e se nadaju da će ove procjene, iako manje točne, biti dovoljno dobre da omoguće ponovno polijetanje helikoptera pomoću podataka iz IMU-a.

Prije nastavka rada bit će potrebno odraditi određene softverske preinake (tj. ‘zakrpe’). Zakrpom će u Ingenuityjev softver biti umetnut mali isječak koda koji će helikopter ‘naučiti’ da podatke prije polijetanja pribavi iz IMU-a umjesto iz inkinometra koji je prestao raditi. Olakotna okolnost jest da su iz NASA-e još i prije početka misije predvidjeli ovaj scenarij te je inicijalna verzija koda već spremno čekala ‘na polici’ te bi implementacija trebala proći bez problema. Ako sve prođe kako je zamišljeno navigacijski algoritmi trebali bi nastaviti raditi kao i prije, a ‘mali helikopter’ Ingenuity trebao bi u skorijoj budućnosti krenuti na svoj rekordni 29. let!

Ingenuity postigao novi rekordni let

Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram

t.me/kozmoshr

Izvori:

Håvard Grip (6. lipnja 2022.), „Keeping Our Sense of Direction: Dealing With a Dead Sensor,“ mars.nasa.gov (pristup 9. lipnja 2022).

Bob Yirka (8. lipnja 2022.), „NASA’s Mars helicopter Ingenuity needs a patch to keep flying after sensor failure,“ phys.org (pristup 9. lipnja 2022).

Student povijesti koji u slobodno vrijeme voli čitati i pisati o svojim najdražim temama - povijesti, svemiru i astronomiji.