NASA Ingenuity Mars Helicopter: Bei Flug 9 legen wir großen Wert darauf

Der Mars-Perseverance-Rover der NASA hat dieses Bild mit seiner Left Mastcam-Z-Kamera aufgenommen. Mastcam-Z ist ein Kamerapaar, das hoch oben am Mast des Rovers angebracht ist. Dieses Bild wurde am 15. Juni 2021 (Sol 114) aufgenommen. Bildnachweis: NASA/JPL-Caltech/ASU

Seit Ingenuitys historischem Erstflug am 19. April, bei dem er 30 Sekunden lang etwa 10 Fuß (3 Meter) über der Marsoberfläche schwebte, haben wir die Fähigkeiten des Hubschraubers schrittweise erweitert, indem wir weiter, schneller und aggressiver geflogen sind. Ingenuity ist in Höhen von bis zu 33 Fuß (10 Metern) und mit Bodengeschwindigkeiten von bis zu 13 Fuß (4 Meter) pro Sekunde geflogen. Auf Flug 4 legte es eine Strecke von 873 Fuß (266 Meter) zurück und blieb auf Flug 6 139,9 Sekunden in der Luft. Es navigierte zwischen fünf verschiedenen Flugplätzen, von denen drei nur anhand von Satellitenbildern identifiziert wurden. Es hat sogar eine Anomalie während des Fluges überstanden, während es immer noch in einer Entfernung von etwa 16 Fuß (5 Metern) von seinem beabsichtigten Ziel landete.

Bei all diesen Dingen hat Ingenuity unsere Erwartungen bereits übertroffen. Aber bei Flug 9 gehen wir mit einem Hochgeschwindigkeitsflug über unfreundliches Gelände, der uns weit vom Rover entfernt, auf ein neues Niveau.

Perseverance befindet sich derzeit am östlichen Rand einer wissenschaftlich interessanten Region namens „Séítah“, die durch sandige Wellen gekennzeichnet ist, die für Radfahrzeuge wie den Rover ein sehr anspruchsvolles Gelände darstellen könnten. Die letzten beiden Flüge von Ingenuity waren darauf ausgelegt, auf dieser Reise mit dem Rover Schritt zu halten.

Anstatt jedoch weiterhin vor dem Rover zu hüpfen, werden wir nun versuchen, etwas zu tun, was nur ein Luftfahrzeug kannMarserreichen könnte – eine Abkürzung quer durch einen Teil der Séítah-Region nehmen und auf einer Ebene im Süden landen. Unterwegs planen wir, farbige Luftbilder der Felsen und Wellen zu machen, über die wir hinwegkommen.

Um dieses Kunststück zu vollbringen, werden wir unsere eigenen Rekorde für Distanz, Zeit in der Luft und Geschwindigkeit über Grund brechen. Ingenuity wird angewiesen, 2.051 Fuß (625 Meter) mit 5 Metern (16 Fuß) pro Sekunde zu fliegen und etwa 167 Sekunden lang in der Luft zu bleiben. Dieser maximale Aufwand wird auch den Navigationsalgorithmus von Ingenuity auf eine grundlegend neue Art und Weise herausfordern. Dieser Bordalgorithmus, mit dem Ingenuity bestimmen kann, wo es sich entlang der Flugbahn befindet, wurde für eine vergleichsweise einfache Technologiedemonstration über flachem Gelände entwickelt und verfügt nicht über die Designmerkmale, um hohe Steigungen und Wellen, wie sie in Séítah vorkommen, zu berücksichtigen. Durch die Wellen kann es bei der Höhensteuerung des Helikopters zu Schwankungen von einigen Metern kommen, aber Ingenuity fliegt so hoch über dem Gelände, dass dies kein Problem darstellt.

Allerdings können diese Neigungen und abrupte Änderungen im Neigungspfad auch zu erheblichen Kursabweichungen führen, da die von der Kamera aufgenommenen geneigten Bodenbilder an Bord unter der Annahme eines ebenen Bodens interpretiert werden. Es besteht durchaus die Möglichkeit, dass die kumulative Auswirkung hiervon zu einem großen seitlichen Fehler am Ziellandeplatz mit Lieferfehlern von mehreren zehn Fuß (oder Metern) führt. Wir haben Abhilfemaßnahmen ergriffen, um dies zu minimieren, indem wir langsamer über die anspruchsvollen Abschnitte fliegen, denen wir in den ersten Abschnitten des Fluges begegnen, um die Kursabwärtsfehler aufgrund eines großen anfänglichen Kursfehlers zu reduzieren.

Dennoch ist es möglich, dass wir auf einer tückischeren, höhergelegenen Oberfläche landen als auf den relativ harmlosen, sandigen Stellen, die wir bisher finden konnten, auch wenn sich das Endziel auf einem freien Stück freien Bodens mit einem Radius von gut 164 Fuß (50 Meter) befindet. Und es wird die Fähigkeiten des Telekommunikationssystems des Hubschraubers erweitern, das für die Sichtlinienkommunikation über Entfernungen von einigen hundert Metern ausgelegt ist. All dies stellt ein deutlich erhöhtes Risiko dar und man kann mit Sicherheit sagen, dass es der nervenaufreibendste Flug seit Flug 1 sein wird.

Warum sind wir also bereit, dieses Risiko einzugehen? Erstens glauben wir, dass Ingenuity aufgrund der Widerstandsfähigkeit und Robustheit, die wir bei unseren bisherigen Flügen gezeigt haben, für die Herausforderung bereit ist. Zweitens passt dieser risikoreiche und lohnende Versuch perfekt zu den Zielen unserer aktuellen Betriebsdemonstrationsphase. Ein erfolgreicher Flug wäre ein eindrucksvoller Beweis für die Leistungsfähigkeit, die ein Luftfahrzeug (und nur ein Luftfahrzeug) im Zusammenhang mit der Erforschung des Mars entfalten kann – indem es sich schnell über ansonsten undurchquerbares Gelände bewegt und gleichzeitig nach interessanten wissenschaftlichen Zielen Ausschau hält. Ein erfolgreicher Flug 9 wird dem Rover-Wissenschaftsteam auch Nahaufnahmen des Séítah-Geländes liefern, die es sonst nicht aufnehmen könnte.

Flug 9 wird voraussichtlich frühestens in der Nacht zum Sonntag, dem 4. Juli, stattfinden, die Daten werden in den folgenden Tagen veröffentlicht. Bleiben Sie dran, um zu sehen, wie Ingenuity seine bisher größte Herausforderung meistert.

Theodore Roosevelt sagte: „Es ist viel besser, große Dinge zu wagen und glorreiche Triumphe zu erringen, auch wenn sie von Misserfolgen geprägt sind … als sich auf die Seite dieser armen Geister zu stellen, die weder viel genießen noch leiden, weil sie in einem grauen Zwielicht leben, das weder Sieg noch Niederlage kennt.“ Das ist die Grundlage derJPLDas Motto lautet: „Mächtige Dinge wagen“, und wir werden die Chance bekommen, dies auf Flug 9 zu leben. Wünsche uns viel Glück.

Geschrieben von Håvard Grip, Chefpilot, und Bob Balaram, Chefingenieur des Mars Helicopter Project beiNASA’s Jet Propulsion Laboratory.

Verpassen Sie keinen Durchbruch:
Folgen Sie uns weiterUndGoogle News.