L'helicòpter Ingenuity de la NASA a Mart hauria d'haver realitzat el seu primer vol el diumenge

L'helicòpter Ingenuity de la NASA va desbloquejar les seves aspes, i li va permetre
girar lliurement, el 7 d'abril del 2021, el 47è dia marcià, o sol, de la missió. Aquesta
imatge va ser captada pel generador d'imatges Mastcam-Z a bord del rover Perseverance
de la NASA en el següent sol, el 8 d'abril de 2021. Crèdits: NASA/JPL-Caltech

Nota dels editors: El 10 d'abril, la NASA va anunciar que, basant-se en dades de l'helicòpter Ingenuity que van arribar a finals del 9 d'abril, l'agència va decidir reprogramar el primer vol experimental de l'helicòpter Ingenuity a Mart per no abans del dimecres 14 de abril. Hi ha informació addicional (en anglès) disponible a: https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/291/mars-helicopter-flight-delayed-to-no-earlier-than-april-14/

L'helicòpter Ingenuity Mars de la NASA a dut a terme el primer intent de la humanitat de realitzar un vol controlat i amb motor d'una aeronau en un altre planeta. Si tot a procedit segons el planejat, s'espera que l'helicòpter de 1,8 kg s'hagi enlairat del cràter Jezero a Mart el diumenge 11 d'abril a les 12:30 pm hora solar local de Mart (corresponent a les 10:54 am EDT (hora est USA) i les 07:54 pm PDT (hora Pacífic USA) i haurà aixecat el vol de 3 metres sobre la superfície durant un màxim de 30 segons. Els especialistes en control de missió del Laboratori de Propulsió a Jet de la NASA al sud de Califòrnia esperen rebre les primeres dades de l'intent de vol al matí següent, al voltant de les 04:15 EDT (01:15 PDT). NASA TV transmetrà la cobertura en viu de l'equip a mesura que reben les dades,amb comentaris a partir de les 3:30 EDT (00:30 PDT).

"Encara que Ingenuity no porta a bord instruments científics, aquest petit helicòpter ja està fent sentir la seva presència a tot el món, mentre els líders del futur segueixen el seu progrés cap a un primer vol sense precedents", va dir Thomas Zurbuchen, administrador associat de ciència a la seu de la NASA. "Fem demostracions tecnològiques com aquesta per ampliar la nostra experiència i proporcionar alguna cosa que serveixi de base a les següents missions i la propera generació. Així com Ingenuity es va inspirar en els germans Wright, els futurs exploradors s'enlairaran usant dades i sent inspirats per aquesta missió". 

L'helicòpter de Mart és una demostració de tecnologia d'alt risc i alta recompensa. Si Ingenuity trobés dificultats durant la seva missió de 30 sols (dies marcians), la recollida de dades científiques de la missió del rover Perseverance a Mart no es veuria afectada.

Volar de manera controlada a Mart és molt més difícil que volar a la Terra. Tot i que la gravetat a Mart és aproximadament un terç de la de la Terra, l'helicòpter ha de volar amb l'ajuda d'una atmosfera a on la pressió a la superfície és només el 1% de la que hi ha a la Terra. Si té èxit, els enginyers obtindran valuoses dades en vol a Mart per comparar-los amb els models, simulacions i proves realitzades aquí a la Terra. La NASA també tindrà la seva primera experiència pràctica operant un helicòpter de forma remota a Mart. Aquests conjunts de dades seran inestimables per a possibles futures missions a Mart que podrien reclutar helicòpters de pròxima generació per afegir una dimensió aèria a les seves exploracions.

"Des del primer dia d'aquest projecte, el nostre equip ha hagut de superar una àmplia gamma de desafiaments tècnics aparentment insuperables", va dir Mimi Aung, gerent de projecte per l'Ingenuity al JPL. "I aquí estem, fora de perill a Mart, en vigílies del nostre primer intent de vol. Arribem tan lluny gràcies a una actitud no donar-nos mai per vençuts, molts amics de moltes disciplines tècniques diferents i una agència a la qual li agrada convertir idees extravagants en realitat".

Anatomia d'un primer vol

El vol de diumenge ha estat autònom, amb els sistemes de guia, navegació i control de l'Ingenuity fent el pilotatge. Això es deu principalment al fet que els senyals de ràdio triguen 15 minuts i 27 segons en recorre la distància de 278 milions de quilòmetres entre Mart i la Terra. També degut a que gairebé tot el relacionat amb el Planeta Vermell és complicat.

L'helicòpter Ingenuity de la NASA haurà realitzat el primer intent de vol amb
motor en un altre planeta el passat diumenge. Com a demostració tecnològica,
Ingenuity està provant per primera vegada una nova capacitat: demostrar que
és possible el vol controlat a la tènue atmosfera marciana. Si té èxit, Ingenuity
podria donar una dimensió aèria a l'exploració espacial, ajudant tant als
robots com als humans en el futur. Podeu triar l'idioma de subtitulació a la
configuració del vídeo. Crèdit: NASA, JPL-Caltech.

"Mart és difícil: no només quan aterres, sinó també quan intentes enlairar-te i volar", va dir Aung. "Té una gravetat significativament menor, però menys del 1% de la pressió de la nostra atmosfera en la superfície. Si combinem totes aquestes coses, tenim un vehicle que exigeix ​​que totes les aportacions siguin correctes".

Els esdeveniments previs a la primera prova de vol començaran quan el rover Perseverance, que serveix com a estació base de comunicacions per Ingenuity, rebi les instruccions d'aquest dia des de la Terra. Aquests comandaments hauran viatjat des dels controladors de la missió en el JPL, a través de la Xarxa d'Espai Profund de la NASA, fins a una antena receptora a bord del Perseverance. Estacionat al "Van Zyl Overlook"*, a uns 65 metres de distància, el rover transmetrà les ordres a l'helicòpter, aproximadament una hora més tard.

Després, a les 10:53 am EDT (07:53 pm PDT), Ingenuity començarà a sotmetre a una miríada de comprovacions prèvies al vol. L'helicòpter repetirà la prova de moviment de les aspes que va realitzar tres sols abans. Si els algoritmes que executen els sistemes de guia, navegació i control consideren que els resultats de la prova són acceptables, encendran la unitat de mesura inercial (un dispositiu electrònic que mesura l'orientació i rotació d'un vehicle) i el inclinòmetre (que mesura pendents). Si tot surt bé, l'helicòpter tornarà a ajustar la inclinació de les aspes del rotor, configurant perquè no produeixin sustentació durant la primera part del gir.

El gir de les pales del rotor trigarà uns 12 segons en passar de 0 a 2.537 rpm, la velocitat òptima per al primer vol. Després d'una verificació final dels sistemes, s'ordenarà que la inclinació de les pales del rotor canviï una vegada més, aquesta vegada perquè puguin aprofundir en les poques molècules de diòxid de carboni, nitrogen i argó disponibles a l'atmosfera prop de la superfície marciana. Moments després, començarà la primera prova de vol experimental en un altre planeta.

 Clic per engrandir. Lloc del desplegament de l'helicòpter i el mirador "Van Zyl Overlook"
del Perseverance. Crèdit: NASA/JPL-Caltech

"Hauria de portar-nos uns sis segons pujar a l'alçada màxima per a aquest primer vol", va dir Håvard Grip del JPL, el líder de control de vol de l'Ingenuity. "Quan aconseguim els 3 metres, Ingenuity entrarà en un vol estacionari que hauria de durar, si tot va bé, uns 30 segons".

Mentre estigui en vol estacionari, la càmera de navegació de l'helicòpter i l'altímetre làser captaran informació per l'ordinador de navegació per garantir que Ingenuity romangui no només anivellat, sinó dins de l'àrea del seu aeròdrom de 10 per 10 metres: un tros de terreny marcià triat per la seva planura i absència d'obstacles. Després, l'helicòpter de Mart baixarà i tornarà a tocar la superfície del cràter Jezero, enviant dades a la Terra, a través del Perseverance, per confirmar el vol.

S'espera que Perseverance obtingui imatges del vol usant les seves càmeres Navcam i Mastcam-Z, i es preveu que les imatges arribin aquella nit (hora al matí de dilluns 12 d'abril, al sud de Califòrnia). L'helicòpter també documentarà el vol des de la seva perspectiva, amb una imatge en color i diverses imatges de navegació en blanc i negre i de menor resolució que possiblement estaran disponibles al dia següent.

"Els germans Wright només van tenir un grapat de testimonis presencials del seu primer vol, però afortunadament el moment històric va ser capturat en una gran fotografia", va dir Michael Watkins, director del JPL. "Ara, 117 anys després, podem brindar una oportunitat meravellosa per compartir els resultats del primer intent de vol controlat i motoritzat en un altre món gràcies als nostres fotògrafs robòtics a Mart".

 

* L'intent de l'helicópter Ingenuity Mars de realitzar un vol controlat amb motor a Mart s'anomena «Van Zyl Overlook», en honor a Jakob van Zyl. Van Zyl va ser durant molt de temps el col·lega, mentor i líder de l'equip en el Laboratori de Propulsió a Jet de la NASA al sur de California. Va morir inesperadament l'agost del 2020, aproximadament un mes després del llançament del Perseverance. Crèdit: NASA/JPL-Caltech 

Ho he vist aquí.