Марсолету Ingenuity продлили миссию — теперь он может летать до осени 2021 года


    Хорошие новости, %username% — марсианскому дрону Ingenuity продлили миссию. Теперь его не оставят на произвол судьбы после завершения небольшой серии испытаний, а продолжат использовать — и задачи на дрон возложены достаточно серьезные.

    Выбор ученых, собственно, вполне логичен — Ingenuity будет изучать местность по ходу маршрута ровера, что поможет прокладывать безопасный для Perseverance путь с выбором наиболее интересных объектов для изучения.

    Что поменялось?


    С самого начала планировалось пять тестовых полетов марсолета. При этом ученые говорили, что и на первый успешный полет можно особенно не рассчитывать, поскольку факторов риска очень много. Но после того, как все получилось, причем успешными были сразу три полета кряду, команда проекта решила продлить срок работы Ingenuity.

    Да, с четвертым тестовм возникли небольшие затруднения, но это не проблемы механики, а лишь небольшие неполадки с программным обеспечением. Поэтому команда решила продлить срок эксплуатации дрона. Сейчас руководство проекта планирует разработать план аэрофотосъемки местности, настолько, конечно, насколько этот термин соответствует реалиям Марса и возможностям дрона.

    Планируется, что полеты будут выполняться 1-2 раза в месяц, причем без значительного отвлечения ресурсов от основной программы — то есть от исследовательской программы самого ровера. Задача марсолета сейчас — исследование потенциально интересных для науки объектов, изучение возможных маршрутов следования ровера и составление детальных фоотчетов ландшафта.

    Что умеет Ingenuity?



    Сложного научного оборудования тоже нет, поскольку приоритетная задача аппарата — доказать, что полеты на Марсе вообще возможны. И как раз главная миссия выполнена — марсолет успешно взлетел уже четыре раза.

    Перед основным полетом возникла проблема с программным обеспечением, после чего потребовалось удаленное обновление ПО. В ходе четвертого полета зафиксированы проблемы со сторожевым таймером. Из-за этого его пришлось перенести на 30 апреля. Но в конечном итоге проблемы удалось успешно решить и марсолет провел в полете целых 117 секунд. Сначала он поднялся на высоту в 5 метров, потом пролетел горизонтально 133 метра на юг, и в итоге вернулся в исходную точку полета, где и совершил мякую посадку.

    Аппаратное обеспечение обеспечивает высокую производительность, которая нужна марсолету. Для нормального полета необходима работа контура управления с частотой 500 циклов в секунду, плюс анализ изображения с частотой 30 кадров в секунду.

    SoC Snapdragon 801 (четыре ядра, 2.26 GHz, 2 ГБ ОЗУ, 32 ГБ Flash) отвечает за работу базового системного окружения на базе Linux. Именно оно выполняет высокоуровневые операции, включая:

    • Визуальную навигацию на основе анализа изображений с камеры.
    • Управление данными.
    • Обработка команд.
    • Формирование телеметрии.
    • Поддержание канала беспроводной связи.

    Посредством интерфейса UART процессор соединяется с двумя микроконтроллерами, это MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 КБ ОЗУ, 4 МБ Flash, UART, SPI, GPIO. Они отвечают для различных функций управления полета. Кроме того, они же используются для резервирования на случай сбоя, так что информация, которая к ним поступает, дублируется.

    В будущем, если все пройдет хорошо, на Красную планету отправятся и другие летательные аппараты — с их помощью можно будет обследовать все гораздо быстрее, чем при помощи колесных роверов. Добраться «наследники» Ingenuity смогут до регионов, куда роверы доехать просто не смогут.


    В чем вообще проблема с Марсом?


    В том, что его атмосфера очень разрежена. Вертолетам в таких условиях летать еще не приходилось. Плотность атмосферы у поверхности Марса составляет 20 граммов в кубометре, что в 61 раз меньше плотности земной атмосферы (1,225 килограмма в кубометре). На Земле такая плотность — примерно на высоте от 28 до 30 км. Но здесь не то, что вертолеты, самолеты редко бывают.

    Так что инженерам пришлось создать аппарат нового типа. Он прошел испытания на Земле, в искусственно разреженной атмосфере. Но понятно, что сомнения в его работоспособности были. И все прошло гладко — мало того, что марсолет добрался до Красной планеты, успешно был опущен ровером на поверхность Марса, так еще и полетел без особых проблем.


    В целом, без преувеличения можно сказать, что маленький марсолет смог дать начало новому этапу освоения соседа Земли. Одно дело кататься по поверхности Марса. И другое — обследовать его сверху, с небольшой высоты, фиксируя все детали. С нетерпением ждем новых успехов и желаем всяческих успехов команде проекта.

    Selectel
    IT-инфраструктура для бизнеса

    Комментарии 36

      0
      Читал что на вертолете, в отличии от марсохода, стоит вполне обычный смартфоновский процессор.
        +3
        Так есть. Но и на ровере аппаратная платформа (не научные приборы) — далеко не high-level IT.
          0
          Это и понятно, испытанные и проверенные временем технологии. Удивляет то, что вертолет доверили обычному процессору.
            +1

            "Удивляет то, что вертолет доверили обычному процессору."
            Так необычных процессоров с таким быстродействием на Марс ещё не завезли. А те, что завозят — не потянут автоматическую навигацию по камерам.

              0
              и самое главно, что разработать такой процессор по деньгам — станет дороже ровера, наверное.
              И зачем его разрабатывать было — если не понятно даже было, полетит ли или нет.
            +2
            на ровере, насколько я понимаю, стоят аналоги устаревшего железа, но именно защищенные и сертифицированные для космических условий применения. Типа военных. Там перестраховка осознанная, а вот вертолет был интересным экспериментом — сработает ли в 10 раз более быстрая и в 10 раз более дешевая OTS электроника на Марсе? И да, работает!
              +2
              А какие сомнения в том, что оно будет работать? Вопрос в надежности и вероятности появления сбоев, а для их оценки одиночного эксперимента явно недостаточно.
                +1

                Конкретно в RAD750 сомнений нет — он уже 20 лет в космос летает.

                +1
                Просто нет железа с достаточным для полёта в атмосфере быстродействием и степенью надёжности как у RAD750. И сроки на разработку вертолётика были весьма сжатыми, что было в наличии — то и применили
                  0
                  Именно так! Подход с высоким риском и высокими ставками, который продвигает Маск, видимо, оказал влияние на всю аэрокосмическую индустрию. Оценят, когда и какие именно сбои появятся, чтобы принять решение по повторению подобной практики. Пока все вполне успешно, на мой взгляд. Именно в терминах «результат относительно затрат». Молодцы.
                  –1
                  Где работает? Два сбоя из пяти попыток. Сторожевой таймер)))
                    0
                    Это были программные баги, а не аппаратные. С железом всё в порядке.
              +6
              Linux на Марсе! Мог ли предположить молодой студент Линус Торвальдс, что его любительский проект будет управлять аппаратами на других планетах?
              А может и среди участников Сообщества Хабра есть те, кто коммитил в код Линукса?
                +15
                Знаю я их — сперва: «продлим на полгодика», а потом спустя 8 лет — «ой, что-то лопасти запылились» :)
                  0
                  Боюсь аккумулятор не протянет 8 лет. Его деградация произойдёт наверняка гораздо раньше.
                    0
                    Два предыдущих ровера тоже работали с литиевыми аккумуляторами и солнечными панелями и прожили много лет. Хотя у вертолета жизнь поэкстремальнее будет.
                  +1
                  Продлить миссию логично если есть возможность.
                  Раз уж привезли вертолет то использовать по максимуму. Проверить запланированные сценарии может ли вообще летать. Можно проверять другие сценарии разведка пути, построение 3D карт. Получить важную информацию о том что нужно от аппарата для следующей миссии. Вдруг вылезут проблемы как с колёсами у марсоходов.
                    +2

                    Сейчас окажется, что страхи про радиацию существенно преувеличены (поставщиками рад. стойкого доисторического оборудования) и обычный смартфонный проц позволяет летать по Марсу пока не надоест.

                      0
                      Были кубсаты вообще на смартфонах, какое то время неплохо работали. Но с другой стороны не вовремя ушедшие в ребут бортовые компьютеры Фобос-Грунта и Берешита запороли программу, а там стояли совсем не RADы, куда более дешёвые решения.
                      Фотоаппараты на МКС тоже меняют периодически, деградируют матрицы.
                        0
                        МКС же не в атмосфере летает — там действительно, все «прелести» открытого космоса. А в стратосферу Земли запускали уже и GoPro и Raspberry и прочую подобную электронику. Если не давать замерзать аккумуляторам — то уровень надежности достигается вполне приемлемый.
                          +1
                          Дык стоимость проца в радиационном исполнении (пусть это даже 100К) — копейки на фоне стоимости всей миссии, зарплат сотрудников и прочего. Кто возьмет на себя ответственность запороть многомиллиардную миссию и рискнет поставить свою подпись под «разрешаю использовать проц с aliexpress»?
                            0
                            Миссия вертолета — как раз и узнать, может ли работать обычная земная электроника на Марсе, она вторична по отношению к миссии самого ровера. Процессоров, способных в реальном времени анализировать видео — в радиационно-стойком исполнении пока нет, и неизвестно когда будут. Плюс — это технология двойного назначения, так что будут ограничения по гражданству сотрудников, доступу к документации и т.п.
                              0
                              Не знал, спасибо. Тогда, действительно, интересно — как у них пойдет.
                              0

                              Но ведь итоговая огромная стоимость во многом и складывается из таких копеек на фоне другу друга :)


                              Один из путей снижения рисков "запороть многомиллиардную миссию" делать много миллионных миссий. Впрочем, это упирается в стоимость запуска и становится понятно, почему именно этим и занялся SpaceX в первую очередь.

                              +2

                              МКС всё ещё в районе магнитной "прикрышки" Земли летает, насколько не путаю. На Марсе таковой нет.

                          +2

                          по заявлениям шефа проекта ingenuity, включение в проект открытого софта и хардваре было умышленной акцией направленной на популяризацию открытых разработок. Насколько я понимаю у них были варианты с "тяжёлым" оборудованием но решение было принято в пользу открытого.

                            +2
                            Жалко что Quallcomm не продвигает SnapDragon-ы в массы — их девелоперские платы довольно дороги, а публичная документация оставляет желать. В остальном — отличные системы для embedded-применений.
                              0

                              В принципе, для желающих получить плату на массовом ARM-процессоре, да ещё и с поддержкой Linux и всего такого, есть Allwinner (он же известен как sunxi).

                                0
                                Возможно — но хочется получить не просто плату, а еще и GPU, ISP, драйверы для I2C/SPI, документацию на device tree и т.п. У Quallcomm, например, есть свои оптимизированные библиотеки для GPU-обработки изображений (fastCV если я правильно помню) и нейронных сетей. Плюс «тяжкое наследие» мобильников — два аппаратных интерфейса для камер.
                                  0
                                  Может быть посмотреть на i.MX от FreeScale? Сам с ними не работал, но сколько не читал у других — исключительно положительные отзывы.
                                    0
                                    Год назад мы к нему присматривались — но 6-я серия была медленновата, а 8-я довольно дорога. А если с GPU/ISP — то еще дороже. А так — действительно, отзывы были хорошие. С тех пор возможно, многое изменилось — наш проект «помер» из-за короны, и я «железки» оставил до лучших времен…
                              +2

                              Вроде продление миссий обычная практика NASA. Типа короткую и простую миссию проще согласовать и получить финансирование. А потом можно аргументировать весом фактов успеха (если они будут), что можно и продлить. Такая особенность бюрократии NASA уменьшает и репутационные риски — слова и дела никогда не разойдутся слишком сильно в худшую сторону.


                              Скорее всего разработчики самого вертолетика при его проектировании учитывали, что если он будет хорошо работать, то отработает сильно больше запланированного официально изначально.


                              В любом случае, очень горд за человечество, когда читаю такие новости :-)

                                0
                                Кто-нибудь может объяснить, в чем сакральный смысл искажения цветов на марсианских фотографиях?
                                image
                                  0
                                  Так это, никто туда не посылал Pantone Color Match Card, основываясь на чем предлагаете делать цветокоррекцию?

                                  Впрочем, если и послать, то будет ли корректно показывать откалиброванные на Марсе фотки, а не то как увидит гипотетический человек.
                                    +1
                                    Есть там на корпусе ровера калибровочные мишени
                                    image
                                      0
                                      Да, совершенно верно. Да и сам ровер явно белого цвета. На всех фото даже просто глазом заметно, что калибровочные мишени не естественных цветов.

                                Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                Самое читаемое