Миссия марсохода «Персеверанс»: НАСА получило первые данные от дрона «Индженьюити», он находится в рабочем состоянии



    20 февраля 2021 года сотрудники лаборатории реактивного движения NASA (Jet Propulsion Laboratory, JPL) получили первый сигнал от систем небольшого беспилотного аппарата "Индженьюити" (англ. Ingenuity, «Изобретательность»), прибывшего на Марс в составе марсохода «Персеверанс». Дрон и его базовая станция хорошо пережили перелет с Земли на Марс, а также выдержали посадку. Их системы включились и работают нормально.

    Специалисты НАСА уточнили, что приступили к частичной зарядке шести литий-ионных батарей дрона, чтобы держать их на уровне заряда 30-35%. Бортовые системы марсохода и в ЦУП на Земле будут следить за температурой элементов дрона. Необходимо поддерживать ее в рабочем диапазоне, чтобы электроника и батареи дрона не перегревались и не остывали.

    БПЛА будет оставаться прикрепленным к марсоходу в течение 30-60 дней, пока не пройдут все необходимые тесты, а также не будет найдено место для его выгрузки. Сейчас дрон находится в защищенном отсеке и подключен к источнику электропитания марсохода. После того, как он будет готов и установлен на поверхность Марса, дрон расправит свои винты и будет заряжаться от собственной солнечной панели, установленной сверху его винтов.

    «Персеверанс» должен будет найти плоский участок на поверхности, что высадить мини-вертолет «Индженьюити», прикрепленный в сложенном состоянии к нижней части марсохода.

    Планируется, что дрон «Индженьюити» станет первым БПЛА на другой планете, который совершит управляемый полет. Дрон 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 2400 в минуту. Заряда батарей должно хватать на один полутораминутный полет, на который в среднем затратится 350 Вт мощности.


    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, сделать несколько маневров и приземляться, ориентируясь на местности автономно, задействуя лишь минимум команд с Земли, отправленных заранее.

    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.

    Заявленное НАСА время автономной работы дрона на поверхности Марса — 30 солов (31 земные сутки). За это время он должен 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 300 метров.

    Специалисты НАСА не ожидают, что дрон сможет выполнить все задачи. Они пояснили, что если «Индженьюити» удастся взлететь и зависнуть во время своего первого полёта, то уже будет достигнуто более 90 % целей проекта, особенно, если он сможет успешно приземлиться и останется работоспособным.

    Видео от НАСА с примером применения беспилотного вертолета «Индженьюити».

    Аппараты новой марсианской исследовательской миссии успешно достигли поверхности планеты в ночь на 19 февраля по московскому времени примерно в 2 км от кратера Джезеро.

    20 февраля НАСА опубликовало первые снимки «Персеверанса» с Марса.

    21 февраля НАСА выложило в открытых доступ более 60 новых фотографий (если считать миниатюры, то 145 новых кадров) с ч\б бортовых обзорных камер Hazcam марсохода «Персеверанс».

    Комментарии 40

      +3
      Специалисты НАСА не ожидают, что дрон сможет выполнить все задачи. Они пояснили, что если «Индженьюити» удастся взлететь и зависнуть во время своего первого полёта, то уже будет достигнуто более 90 % целей проекта, особенно, если он сможет успешно приземлиться и останется работоспособным.

      Звучит оптимистично:)

        0
        для начала и это не плохо, не все же сразу))
          0

          Если для финансирования достаточно таких обещаний — зачем же обещать больше. Будет летать дольше чем заявлено (как все аппараты на марсе) — отлично.

            0
            Li-ion батареи не дают повода к оптимизму. Но даже один управляемый полет, это будет круто и фоточки красивые (надеюсь).
              0
              Почему? Это же не гоночный коптер, а на дальность люди вполне летают на Li-Ion
                0
                Потому что li-ion не заряжается при t отрицательной. И не дает ток/емкость. Поэтому все любители полетать зимой, батареи свои греют перед полетом. В полете она прогревается мощными разрядными токами, а дальше как?
                  0
                  две третьих энергии аккумуляторов тратится на подогрев.
                0

                Интересно, почему нельзя было установить какие-нибудь условно бесконечные ядерные батарейки? Нет и не будет же ничего живого вокруг (за исключением гипотетической марсианской жизни).

                  0
                  Я вот не нашел сколько же дает тепла ядерная батарейка в форм-факторе микросхемы (которая 31нВт/см2), и сколько она весит. Пишут, что 1 грамм 238 плутония генерирует пол ватта тепловой энергии, и вроде как, выглядит это неплохо. Плохо, что он все это делает всегда, его нельзя регулировать. То есть надо добавлять систему охлаждения, так как перегревать батарейки тоже нельзя. Ну и изотоп нужен фонящий альфой, так как гаммой мы попортим управляющий компьютер.
                    0

                    Ядерными элементами можно кстати греть литийионные батареи, а невозможность регулирования теплоотдачи можно решить термодатчиками на самих батареях и простеньким приводом который в случае перегрева будет дистанцировать ядерную ячейку от литийионного аккумулятора.

                    0
                    почему нельзя было установить бесконечные ядерные батарейки


                    Причин несколько:

                    Основная — ненулевая вероятность аварии на взлёте. Как профит имеем потенциальное радиоактивное заражение окружающей среды.

                    Вспомогательная — хотя «Нет и не будет же ничего живого вокруг», но есть свои собственные микросхемы, которые будут облучатся с момента монтажа источника. То есть весь полёт + время работы на Марсе. Что совсем не прибавит им здоровья. Значит нужна защита, а это бесполезная масса, которую надо тянуть на Марс.

                    Гипотетическая — а вдруг «живое» есть?
                      0
                      Вопрос, какие у них токи отдачи. Насколько я понял, довольно низкие, а этого недостаточно для взлета коптера.
                        0
                        Главная проблема в том, что ядерной батарейкой просто не получится заменить химическую. Ядерная батарейка это не аккумулятор, она непрерывно выдает небольшое количество энергии, а вертолет будет делать короткие перелеты с большим энергопотреблением. Во время полета веротлет будет потреблять 350 ватт, что в три с лишним раза больше, чем вырабатывает РИТЭГ самого ровера, который весит как 25 таких вертолетов.
                        Поэтому работать он будет по схеме «много часов заряжаем батарею — полторы минуты летаем».
                          0

                          Ядерная батарея + конденсаторили даже + литийионна батарея? Излишки энергии после зарядки конденсатора сбрасывать в виде тепла в атмосферу через радиаторы?

                            +1
                            И зачем? Нет такой задачи — добавить в аппарат ядерную батарейку. Одно дело, если бы можно полностью от нее одной коптер запитать, но так не получится. А теперь у нас и аккумулятор и ядерная батарейка и радиаторы, и все это на аппарате в 1,8кг.
                        0
                        И не только, SparkFun и Snapdragon 801 тоже не вселяют оптимизма.
                          0
                          насколько я помню, весь аппарат собрат из потребительских деталей. Это аппарат не для выполнения экспериментов, а сам по себе — эксперимент.
                      +4

                      А почему коптер? Вертолет же!)

                        +2
                        Коптер — сокращение же от helicopter, и просто copter часто употребляется для обозначения вертолёта.
                          +1
                          Квадрокоптер с четырьмя винтами, поэтому коптер — с одним. Было бы полвинта, был бы полукоптер.
                            0

                            но тут же два винта )

                              0
                              бикоптер, значит. Оппозитный.
                              Хотя по русски это все равно вертолет. А по «буржуйски» — helicopter
                                +1
                                Бикоптер — это Чинук (продольный) или В-12 (поперечный), а тут соосная схема, как в камовских машинах.
                              0
                              Заголовок спойлера
                              Квадрокоптер с четырьмя винтами, поэтому коптер — с одним.

                              С одним, скорее, монокоптер. Ну или традиционное хеликоптер.

                              Было бы полвинта, был бы полукоптер.

                              Более-менее благозвучно было бы семикоптер.
                            0
                            SparkFun — это же известный китайский производитель плат для ардуино
                              +3

                              Это американская фирма.

                              0
                              Будет смешно, если дрон будет как лунный автомобиль, который сделали чтобы заполнить лишний запас по весу и месту в спускаемом аппарате, а в итоге он расширил возможности миссий на Луне.
                                +1
                                Что вы несёте?! Типа нечем было загрузить Орла?!
                                +4

                                Вотс гоин он? Думаю, уровень читателей Хабра позволяет не писать названия русской транскрипцией? Выглядит странно.

                                  +1
                                  30 солов, не отлетая дальше 300 метров от марсохода? То есть, марсоход месяц будет топтаться на одном месте?
                                  Вообще, было-бы неплохо сделать на марсоходе посадочную площадку для коптера. Тогда и заряжать можно прямо от марсохода. Но это, конечно, на будущее. Когда убедятся, что оно вообще хоть как-то летает.
                                    0

                                    Если что-то пойдёт не так, то лопасти могут что-то поломать на ровере и это угробит миссию. На видео он издалека наблюдает за дроном.

                                      +2

                                      Кьюриосити за первые пять земных лет проехал 15 км, в среднем выходит меньше 10 метров в день, он же не на рекорд едет, а исследовать местность. Тем более первые месяцы будут тесты оборудования.

                                      0
                                      Не очень понятно почему коптер не будет полностью заряжен от марсохода перед вылетом, а будет заряжаться от собственных панелей. Это тоже часть теста? Но вроде бы тестировать солнечные панели не нужно, они известно как работают на Марсе, а вот в коптере мало ли что может выйти из строя (а вдруг пылевая буря внезапная, занесет панели и батарея вовсе не сможет зарядиться для полета, зачем рисковать?).
                                        0
                                        Первое в программе теста — оставить на ночь на поверхности. Если не замёрзнет — запустить.
                                          0
                                          В этом коптере много чего может выйти из строя, к примеру процессор.
                                            0

                                            В статье нет про заряд перед вылетом, так понимаю сейчас его будут держать с зарядом около 30%. Вроде для лития это лучший заряд для сохранения ресурса. Кто-то даже советовал для длительного хранения разряжать до 30-40% аккумуляторы.
                                            Думаю перед высадкой его зарядят полностью.

                                              0
                                              Можно было сделать подвес и использовать марсоход в качестве зарядной станции.
                                              Коптер садится на поверхность, марсоход наезжает на него сверху, заряжает батаеи, отьезжает всторону, коптер взлетает.
                                                0
                                                Наверно это будет в следующей версии, если этот полетит и учёные увидят смысл в полётах.
                                            0

                                            Эту штуковину нужно отправить к Инсайт, пообдувать его панели, пока не замерз бедняга.

                                              0
                                              Лучше к оппортьюнити. Хотя там вроде уже необратимы процессы какие то…

                                            Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

                                            Самое читаемое