Інженери Лабораторії реактивного руху NASA та компанії AeroVironment провели перше в історії розслідування авіакатастрофи на іншій планеті. Предметом розгляду стала аварія дрона Ingenuity.
Останній політ Ingenuity
Дрон-вертоліт Ingenuity був розроблений як демонстратор, покликаний довести можливість польотів у марсіанській атмосфері. Він був розрахований на проведення п’яти польотів протягом 30 днів. У реальності дрон пропрацював майже три роки. За цей час він пролетів близько 17 км.
Останній 72-й політ Ingenuity відбувся 18 січня 2024 року. Він планувався як короткий вертикальний стрибок для оцінки льотних характеристик дрона та знімкування місцевості. Згідно з телеметрією, апарат піднявся на висоту 12 метрів, завис і зробив знімки. На 19-й секунді почався спуск, а на 32-й секунді вертоліт сів на поверхню і замовк. Наступного дня зв’язок із ним був відновлений. Ще через кілька днів інженери отримали зроблені Ingenuity знімки, які засвідчили, що в нього сильно пошкоджені лопаті основного гвинта.
Як розслідувати авіакатастрофу на Марсі
З очевидних причин, розслідування авіакатастрофи на іншій планеті було непростим завданням. У інженерів NASA не було ні свідків, ні чорних скриньок. Проте їм вдалося визначити найімовірніший сценарій того, що сталося. Напевно, у всьому винна навігаційна система дрона.
Система навігації Ingenuity була розроблена для відстеження візуальних особливостей поверхні. Для цього використовувалася спрямована вниз камера, розрахована для використання на добре текстурованій (гальковій) плоскій місцевості. Цього було більш ніж достатньо для виконання перших п’яти планових місій Ingenuity. Але до 72-го польоту гелікоптер опинився в ділянці кратера Єзеро, заповненій крутими, відносно безформними піщаними брижами.
Однією з основних вимог навігаційної системи було забезпечення оцінки швидкості, яка дозволила б гелікоптеру здійснити посадку в межах невеликого діапазону вертикальних і горизонтальних швидкостей. Дані, передані під час 72-го польоту, показують, що приблизно через 20 секунд після зльоту навігаційна система не змогла знайти достатньої кількості елементів поверхні для відстеження.
Навігаційна помилка призвела до занадто високої горизонтальної швидкості під час посадки. Жорсткий удар об схил піщаної брижі викликав нахил і тангаж Ingenuity. Різка зміна положення призвела до того, що навантаження на лопаті ротора, які швидко обертаються, перевищило їхні розрахункові межі, і всі чотири лопаті відламалися в найслабшому місці — приблизно на третину відстані від кінчика. Пошкоджені лопаті спричинили надмірну вібрацію в роторній системі, що призвело до повного відриву однієї з них, і створили надмірну потребу в електроенергії, що зі свого боку призвело до втрати зв’язку.
Спадщина Ingenuity
Попри те, що цей політ став останнім, Ingenuity все ще продовжує роботу в режимі автономної метеостанції, збираючи дані про погоду та передаючи їх на марсохід Perseverance раз на тиждень. Дрон продовжуватиме збирати дані й після того, як ровер вийде за межі зони радіозв’язку з ним. Очікується, що він зможе пропрацювати до 20 років. У NASA сподіваються, що в майбутньому якась інша місія підбере Ingenuity і витягне з його пам’яті зібрані ним метеодані.
Успіх Ingenuity також надихнув творців інших місій. Так, у 2028 році NASA запустить октокоптер Dragonfly на Титан. Також триває розробка перспективного гвинтокрилого апарата Mars Chopper. Він буде приблизно у 20 разів важчим за Ingenuity, зможе перевозити кілька кілограмів наукового обладнання та автономно досліджувати віддалені марсіанські місця, долаючи за день до 3 км.
За матеріалами JPL
