Во время теста лопастей марсианского вертолета «Индженьюити» на высоких оборотах произошла нештатная ситуация


    Вертолет «Индженьюити» на поверхности Марса. Источник фото: бортовая камера на марсоходе «Персеверанс».

    10 апреля 2021 года специалисты лаборатории реактивного движения NASA (Jet Propulsion Laboratory, JPL) сообщили, что во время теста лопастей марсианского вертолета «Индженьюити» на высоких оборотах произошла нештатная ситуация. Аппарат не пострадал, вероятно возникли неполадки в аппаратном и программном обеспечении. НАСА обрабатывает полученные данные телеметрии и уже перенесло дату первого полета вертолета на 14 апреля или позже, в зависимости от решения текущей проблемы и дополнительных тестов.

    НАСА уточнило, что во время последнего теста последовательность команд, управляющая элементами теста, завершилась досрочно из-за истечения сторожевого таймера (“watchdog” timer expiration). Это произошло, когда вертолет самостоятельно пытался перевести режим работы бортового компьютера из «Предполетного» в «Полетный». Специалисты JPL проверили и подтвердили, что сейчас вертолет прекратил процесс тестирования, находится в безопасном состоянии и внешне не пострадал. Он передал в ЦУП на Землю все необходимые телеметрические данные.

    Аппаратный сторожевой таймер контролирует последовательность выполнения команд и предупреждает систему о любых потенциальных проблемах. В данном случае он помог системе вертолета оставаться в безопасности, не дал продолжить работать в нештатном режиме и предотвратил поломку устройства.

    Специалисты JPL сейчас проверяют телеметрию, чтобы диагностировать и понять проблему. После этого они проведут еще один тест работы лопастей на высоких оборотах (~2400 об/мин).

    Ранее НАСА планировало, что первый автономный полет марсианского вертолета на три метра вверх с зависанием должен был состояться вечером 11 апреля. Теперь это мероприятие перенесено на еще минимум на три дня — до 14 апреля или позже.


    Марсоход «Персеверанс» находится на удалении 65 метров, его бортовые камеры внимательно следят за вертолетом «Индженьюити».

    Технические характеристики марсианского БПЛА.
    Вертолет «Индженьюити» имеет массу 1,8 кг, четыре опоры с посадочными чашками, на его борту установлены две цветные камеры (0,5 МП для ориентации и 13 МП для аэрофотосъемки в 4K), система навигации, включая лазерный высотомер от SparkFun Electronics и гиростабилизатор (IMU), система передачи данных (канал связи до 250 Кбит/с на расстоянии до 800 метров от марсохода), а также аккумуляторные батареи и солнечная панель. На дроне установлены два соосных несущих контрвращающихся карбоновых винта диаметром 1,2 метра каждый, их обороты будут достигать 2 537 в минуту. Заряда батарей должно хватать на один полутораминутный полет.


    Элементы марсианского вертолета.

    Аппаратные системы «Индженьюити» основаны на плате SoC Snapdragon 801. В нем установлен Linux и открытое ПО. Вертолет будет летать самостоятельно, без участия оператора. Он должен взлетать, делать несколько маневров и приземляться, ориентируясь на местности автономно, задействуя лишь минимум команд с Земли, отправленных заранее.

    Заявленное НАСА время автономной работы дрона на поверхности Марса — 30 солов (31 земные сутки). За это время он должен подготовить свои бортовые системы, совершить первый тестовый полет, состоящий из тридцатисекундного подъема на три метра, а также четыре-пять запланированных полетов на дальние расстояния, в которых он будет подниматься на высоту до 5 метров и отлетать от марсохода на расстояние до 100 метров. Фактически пятая часть этого времени уже прошла, а вертолет еще не взлетел даже один раз. Вероятно, что количество его полетов НАСА сократит из-за деградации батарей и проблем с незащищенной аппаратной частью, которая не сможет работать дольше расчетного срока.

    Цель использования первого БПЛА на Марсе — разведка, исследование труднодоступных мест и сбор данных для создания более совершенных дронов, способных работать в разреженной атмосфере планеты в будущем.

    «Марс труден не только тогда, когда вы приземляетесь, но и когда вы пытаетесь оторваться от него и летать вокруг над планетой», — пояснила вчера руководитель проекта «Индженьюити» МиМи Аунг (MiMi Aung). О том, какие трудности возникли при реализации этого проекта, можно почитать в этой публикации на Хабре.

    4 апреля вертолет «Индженьюити» в штатном режиме отделился от марсохода и десантировался с высоты 10 см от его брюха на поверхность планеты.

    5 апреля НАСА сообщило, что вертолет успешно пережил первую марсианскую ночь в автономном режиме. Его бортовые системы выдержали внешнюю температуру около -90°C. Сейчас вертолет самостоятельно заряжает свои батареи и готовится к первому полету.

    7 апреля 2021 года НАСА опубликовало селфи марсохода «Персеверанс» вертолетом «Индженьюити». Тогда же стало известно, что вертолет впервые в тестовом режиме совершил вращение лопастями на Марсе.

    9 апреля 2021 года «Индженьюити» успешно разблокировал роторы двигателей и протестировал запуск лопастей на низких оборотах.


    Вертолет «Индженьюити» проверил работу лопастей на скорости 50 оборотов в минуту.
    Ads
    AdBlock has stolen the banner, but banners are not teeth — they will be back

    More

    Comments 73

      +3
      Это просто потрясающе!
        +18

        Современная космическая техника — sparkfun, snapdragon, Linux. Никаких кремниев-на-сапфире, своих RTOS, золотых плат сверху донизу — типичный коммерческий дрон в космосе ;). Завтра на Марсе появится Ардуино и breadboard!

          +12
          Если я не ошибаюсь, это было сделано специально — поскольку аппарат не рассчитан на длительное использование, а по сути сделан для проверки самой возможности полёта в атмосфере Марса, то было принято решение собрать его на практически потребительской электронике, используя открытый софт, чтобы протестировать её надёжность в условиях перенесённого космического полёта и собственно Марса.
            +5
            Ммм, но смысл создавать из потреб уст-во, которое в одном экземпляре полетит на другую планету для тестирования возможности вертолетного полета? Если что-то откажет в электронике, тест вообще не произойдет. Это же тест возможности полета. И, думается, должен быть 200% запас по всему, чтобы осуществить тест.
            • UFO just landed and posted this here
                +4
                Спорный вопрос. Если речь идет о Земле — то да, затестить не особо затрачиваясь, ибо есть возможность собрать обломки и склепать следующий вариант. Но речь идет о тесте на другой планете (телепортацию еще не изобрели). И здесь либо тест будет произведен, либо вообще нет. А ведь деньги по любому были потрачены. Ведь давно известно — скупой платит дважды.
                • UFO just landed and posted this here
                    –6
                    Прошу прощения — Вы сотрудник НАСА? Откуда инфа про «очень второстепенный эксперимент»?
                    Исходя из моих знаний, данных по поведению электронных уст-в в различных условиях накоплено великое множество. А вот атмосферных вертолетных полетов в условиях другой планеты — нет. Так что важнее — еще один эксперимент с электроникой или полет?
                    Думается, умеющие считать деньги не будут склонятся в сторону бытовой электронике.
                    Впрочем, нет смысла развивать далее эту тему. Практика проверит теорию.
                      +7

                      Прошу прощения, здесь в комментах все сотрудники NASA?!.

                      • UFO just landed and posted this here
                          +3
                          Последний вопрос — вы точно developer php?)
                          • UFO just landed and posted this here
                            +1
                            Разработчики отвечали на этот вопрос — ограниченные сроки разработки и масса аппарата плюс отсутствие радиационно стойких чипов с нужным быстродействием.
                        +4
                        Устойчивых к радиации чипов, которые потянули бы автопилот вертолёта + съёмку 4к видео, просто не существует.
                        Вертолёт это не ровер, который медленно ползёт по поверхности.
                        Так что тут либо делаем 2 эксперимента (полёт и выживаемость гражданской электроники) или ни одного.

                        Напомню, что главный процессор Perseverance — RAD750.
                          0
                          С автопилотом вертолёта обычная Atmega8 справляется неплохо. Устойчивые к радиации микроконтроллеры давно есть, даже в России. Насчёт 4k видео — можно использовать отдельный «потребительский» чип, который никак не влияет на полёт, а для надёжности писать в параллельно 480p, например, с помощью радиационно стойкого. Кстати, если не секрет, где почитать про электронную начинку вертолёта?
                            +1
                            Видео не просто пишется для отправки на землю, по нему дрон осуществляет навигацию по характерным точкам на поверхности. Там ведь нет GPS, даже магнитное поле практически отсутствует. Вводить для его обработки отдельный чип только усложнять конструкцию.
                            В любом случае полёты заявлялись как второстепенная программа, если просто взлетит — уже успех. Не успею в отведённое окно в 30 солов — марсоход развернётся и упылит к скалам собирать образцы.
                            0
                            не то чтобы я шибко шарил, но в чем проблема обложить тот же проц свинцовыми пластинами?
                              +3

                              Это только ухудшает ситуацию, выс.энергетические частицы просто выбивают больше ядер и эта лавина наносит больший урон микросхемам… Поэтому двойное — тройное дублирование логики..

                              • UFO just landed and posted this here
                            0

                            Сколько стоит фунт полезной нагрузки, доставленной на поверхность Марса? Сколько стоит та часть софта, которая наблюдает за вертолетом из основного модуля? Сделанная, кстати, не на raspberry pi. Поэтому не имеет смысла экономить на зонде, даже если он является побочной частью эксперимента.

                            • UFO just landed and posted this here
                                0

                                Разница ключевая. Стоимость Дрона не имеет смысла делать меньше стоимости его доставки — «лишние» деньги лучше вложить в его гибкость, надёжность — то есть в конструкцию. Потому что за кирпич на Марсе вы все равно заплатите условный миллион — так лучше заплатить два за гарантированно полезный зонд. Тем более, что следующий шанс представится на уже совершенно другом уровне технологий (через 17 лет)

                                • UFO just landed and posted this here
                                0
                                Поэтому не имеет смысла экономить на зонде, даже если он является побочной частью эксперимента.


                                А что бы вы туда поставили? Вы же понимаете, что разработка высокопроизводительного чипа, устойчивого к радиации, это сотни миллионов долларов и несколько лет работы?
                                  –1

                                  А причём здесь экономия?"Бытовой софт" максимум уляжется в пару тыс долларов, ну хорошо десяток, да хоть сотню тысяч, всё равно это для такой миссии копейки.
                                  Вот только запустив этот аппарат вы получите фигу ибо он не будет работать при очень низких температурах.А на Марсе почти постоянно низкая температура.

                                  0
                                  Деньги. Время на подготовку всего этого, которое тоже деньги. Тут вопрос обычно ставится или так, или вообще никак, потому что слишком дорого.
                                  Какие-то взаимоисключающие параграфы. Отправка зонда попуткой — деньги, разработка — деньги, работа операторов — деньги, 2 недели времени миссии — серьёзные деньги. Делать зонд надёжным — да зачем, всё равно эксперимент «неосновной»…
                                  • UFO just landed and posted this here
                                +1
                                запас там есть, 2 cpu и плисина которая диспетчиризирует весь конвеер обработки
                                –1
                                На «потребительской электронике» там тупо все не будет работать из за космического излучения. Это уже проверяли неоднократно.
                                • UFO just landed and posted this here
                                    0
                                    МКС находится в магнитном поле земли
                                    • UFO just landed and posted this here
                                        0
                                        С нейтральными — ничего, а заряженным меняет траекторию.
                                    +1
                                    Она уже пролетела полгода с Земли до цели, как бы не пострадала.
                                    Были также проекты кубсатов, просто на базе смартфонов, вполне успешные.
                                  +12
                                  Ага, и вотчдог сработал уже при тестировании.
                                    +3
                                    С одной стороны мы все мечтаем о цветущих яблонях на Марсе, с другой — такое вот пренебрежительное отношение к обычной электронике. Хотя, я думаю, любой смартфон в ядерном реакторе Чернобыля еще человека переживет.
                                    Так какой же уровень радиации на Марсе? Судя по этой статье, в 12 раз выше, чем на Земле. Это близко к уровню на радиоактивных пляжах в Бразилии. А там, как мы знаем, люди чилят со своими смартфончиками и ничуть не переживают.
                                      0
                                      Агентство ОБС сообщило мне в 2013 году, что на Curiosity тоже не все микросхемы радстойкие, некоторые были представлены только в милитари исполнении, и их отбирали специально, многократно облучая гамма-излучением, проверяя после каждого облучения изменения всех параметров сплошь до паразитных емкостей/индуктивностей и набирая статистику. Затем выбрали микросхемы из серий, где сумарные отклонения были минимальны, и установили в бортовую аппаратуру.
                                      Пока что марсоход вроде бы в исправном состоянии.
                                      +1
                                      0,5 МП для ориентации и 13 МП для аэрофотосъемки в 4K
                                      А что по площади сенсора с которого мы увидим эту аэрофотосъёмку? Сильно большой будет кроп?
                                        –3

                                        "Марс труден не только тогда, когда вы приземляетесь" термин "прилунение" есть, разве нет "примарсение"? Сол же используется вместо суток

                                          +5
                                          А вот и философы подъехали.
                                            +5
                                            Прилунение — это посадка на луну, любую не только нашей планеты, а приземление используют при посадке на планету.
                                              +1

                                              Припланетение?

                                                +2

                                                Как вы думаете, на Марсе земля есть? Может стоит для нее другой термин придумать? А для атмосферы, а для воды? :)


                                                Сол введен потому как длительность суток на Земле и на Марсе разные, хоть и не значительно.

                                                  +1
                                                  Сол введен потому как длительность суток на Земле и на Марсе разные, хоть и не значительно.

                                                  По этой логике для каждой планеты нужно придумать название своих суток.
                                                    +1
                                                    На данный момент все происходит на Марсе а не на нескольких планетах, и придумывать для других нет смысла. Все чтоб не говорить каждый раз «по марсианскому времени» и чтоб собеседник без уточнения сразу понимал о чем речь.
                                                      +3
                                                      Как только люди начнут произносить «венерианские сутки» хотя бы 243 раза в «венерианские сутки», сразу сократят до одного слова.
                                                    +1
                                                    Как вы думаете, на Марсе земля есть?

                                                    Грунт и почва там точно есть :)
                                                      +1
                                                      Почва? Думаю, что скорее марсианский песочек.
                                                        +1
                                                        Почва — это же не только чернозем, она самой разной бывает :)
                                                          +1
                                                          Почва — это все же биогенный субстрат. Или как там у Докучаева — биокосный?
                                                          В общем, где нет биоты, там нет и почвы.
                                                      0
                                                      земля – то же, что суша; часть земной коры, выступающая над уровнем Мирового океана, земная твердь (в отличие от водного или воздушного пространства)
                                                  +31
                                                  Заряда батарей должно хватать на один полутораминутный полет, на который в среднем затратится 350 Вт мощности.

                                                  Мощность — это не энергия, это "мгновенная скорость передачи энергии", невозможно затратить "в среднем 350 Вт мощности" за полет.


                                                  Собственно в первоисточнике написано правильно (обеспечивает в среднем 350W, а не затратит):


                                                  An on-board solar panel charges Lithium-ion batteries which in turn will provide Ingenuity with 350W of average power energy during flight.

                                                  Кстати, не забудьте исправить ошибку во всех постах, куда вы её скопипастили (1 2 3?)


                                                  Кстати, крик безысходности в сторону администрации хабра: когда будет причина для минусов "плохой перевод" и "пост состоит из копипасты?"

                                                    +3
                                                    обеспечивает в среднем 350W

                                                    Или половину электрической лошадиной силы (точнее 0.47 э.л.с.).

                                                    К сожалению из-за созвучного названия «Вт» и «Вт*ч» люди и путаются в этих разных величинах, и что еще хуже — интернет наводнен святотатством, первая же ссылка в поисковой выдаче Яндекса по запросу "потребляемая мощность". А ведь кто-то учится по таким ошибочным «статьям».
                                                    +6
                                                    Кстати, крик безысходности в сторону администрации хабра: когда будет причина для минусов "плохой перевод" и "пост состоит из копипасты?"

                                                    Там есть пункт "Низкий технический уровень материала".

                                                    +3

                                                    Не совсем доволен акцентами и отсебятиной в начале статьи, из-за которых складывается впечатление, что что-то из железа может быть повреждено или работать не так, как ожидается. Автор это насосал из пальца, НАСА явно утверждает, что проблема чисто программная, а значит, ничего страшного пока не случилось.

                                                      +1
                                                      Слишком все медленно — за 60 лет космонавтики практически нет прогресса. Прорывных решений нет.
                                                        +1

                                                        Всё из-за Циолковского. Реактивное движение очень плохо масштабируется, а другого пока не изобрели.

                                                          +1
                                                          Изобрели! Солнечный парус!
                                                          А ещё прямоточный реактивный двигатель Бассарда не требует возить с собой своё топливо, и работает за счёт межзвёздного водорода.
                                                            +1
                                                            Бассарду нужно топливо на первоначальный разгон и скорость его ограничена 0,119c из-за потери импульса корабля при захвате водорода.
                                                              0

                                                              Межзвездному двигателю требуется много энергии, а в энергетике у нас практически всеёна тепловых машинах. Тут Карно подгадил ;).

                                                            +1
                                                            А вам нужно сразу двигатель Эпштейна?
                                                              +1
                                                              А у вас есть? Дайте два… дцать.
                                                                +1
                                                                Для начала хотя бы просто термоядерный, но до управляемой реакции в любой момент времени еще 30 лет.
                                                            • UFO just landed and posted this here
                                                                0

                                                                А может кто то объяснить, он же заряжаеться от солнечной панели и при взлете/посадки он по идее должен поднимать облака песка и пыли которые в последствии будет оседать на поверхности панелей и по идее может вообще помешать заряжатся. С этим как то борятся или это не есть проблема?

                                                                  0

                                                                  Если нет ветра, то и пыль разлетится в стороны, а не вернётся на дрон. Если ветер есть, дрона не запускают. Наконец, с кем-то из прошлых марсоходов случилось чудо: марсианские dust devils его панель пропылесосили.

                                                                  0
                                                                  Насколько я знаю, аппаратный сторожевой таймер отслеживает «зависания» микропроцессора и полностью перезагружает систему в случае такого програмного или аппаратного глюка. И НАСА должна молить бога, что это произошло не во время полета. Иначе бы вертолет превратился в груду искореженого металла.
                                                                    0

                                                                    На то и запланировано было тестирование без отрыва от поверхности.

                                                                  Only users with full accounts can post comments. Log in, please.