Wie der Helikopter von Ingenuity den staubigen Winter auf dem Mars bekämpft

Wie der Helikopter von Ingenuity den staubigen Winter auf dem Mars bekämpft

Zum ersten Mal verlor das Ingenuity-Team auf der Erde den Kontakt zu Ingenuity Stockwerke 427 und 428, oder Marstage, die dem 3. und 4. Mai entsprechen. Die Ingenieure des kleinen Hubschraubers verbrachten eine Woche damit, zu untersuchen, was den Kommunikationsausfall verursacht haben könnte.

Das Team entdeckte, dass der Kontaktverlust auftrat, weil Ingenuity nach Einbruch der Dunkelheit eine unzureichende Batterieladung hatte. Diese reduzierte Spannung setzte die Missionsuhr zurück, was dazu führte, dass das Helikoptersystem nicht mehr synchron mit seinem Begleiter, dem Perseverance Rover, war. Obwohl Ingenuity die zuverlässige Weiterleitung von Nachrichten über den Rover zur Erde wieder aufgenommen hat, erwartet das Team, dass dieses Problem erneut auftritt.

Das liegt daran, dass auf dem Mars Winteranfang ist. Der Winter auf dem Roten Planeten dauert bis September oder Oktober. Während des Marswinters dringt Staub in die Atmosphäre ein und verdeckt das Licht, das zum Aufladen der Solarzellen von Ingenuity benötigt wird.

Bisher hat Ingenuity 6,8 Kilometer auf 28 verschiedenen Flügen zurückgelegt.

Der Helikopter bleibt gesund und hat den Betrieb wieder aufgenommen, wenn auch leicht modifiziert, und das Team bleibt optimistisch, dass Ingenuity bald seinen 29. Flug absolvieren wird. Aber es besteht kein Zweifel, dass Ingenuity auf geliehener Zeit ist.

„Herausforderungen wie diese sind zu erwarten: Nach Hunderten von Sols und Dutzenden von Flügen über die ursprünglich geplanten fünf Flüge hinaus befindet sich der solarbetriebene Hubschrauber auf unbekanntem Terrain“, sagte Teddy Tzanetos, Manager des Ingenuity-Teams bei Jet Propulsion der NASA Labor in Pasadena, Kalifornien. , schrieb in a aktualisieren.

„Wir arbeiten jetzt weit über unsere ursprünglichen Designgrenzen hinaus. Historisch gesehen war der Mars für Raumfahrzeuge (insbesondere solarbetriebene Raumfahrzeuge) sehr schwierig. Jede Etage könnte die letzte von Ingenuity sein.“

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Der Marswinter kommt

Mit dem Winter auf dem Mars wird Ingenuity mehr Staub in der Luft und niedrigere Temperaturen erleben, was verheerende Auswirkungen auf die Fähigkeit des Hubschraubers haben könnte, angetrieben, warm und einsatzbereit zu bleiben.

Infolgedessen ist Ingenuity nicht mehr in der Lage, seine Batterie und Elektronik mit Heizgeräten auf einer programmierten Temperaturschwelle von minus 13 Grad Fahrenheit (minus 25 Grad Celsius) zu halten.

Stattdessen wird das Luftfahrzeug nachts Temperaturen von minus 112 Grad Fahrenheit (minus 80 Grad Celsius) ausgesetzt sein, was ein Risiko für elektronische Komponenten darstellen könnte. Diese halten bisher und haben in den frostigen Nächten keinen Schaden genommen.

Jeden Morgen, wenn sich der Helikopter aufwärmt und auflädt, bringt der Stromausfall der vorangegangenen Nacht die Missionsuhr durcheinander.

Ausdauer muss jetzt etwas kreativer sein, wenn man mit Ingenuity kommuniziert. Grundsätzlich muss der Rover den Helikopter „schlafen“ lassen und aufgrund seines Uhrenproblems zur falschen Zeit aufwachen. Über die bordeigene Helikopter-Basisstation kann Perseverance jeden Tag mit Ingenuity chatten und die Missionsuhr des Helikopters für diesen Tag neu planen.

Das Ingenuity-Team kann nicht vorhersagen, wie sich die Kernkomponenten des Elektronikmoduls von Ingenuity im Winter verhalten werden, aber „es wird angenommen, dass die kaltgetränkte Elektronik das Ende der Opportunity-Rover-Missionen verursacht hat.“ und Spirit Mars“, schrieb Tzanetos in dem Update.

Derzeit erreicht Ingenuity den Sonnenuntergang auf dem Mars mit einem Ladezustand von rund 68 % für seine Batterie. JPL-Ingenieure schätzen, dass der Chopper mindestens 70 % benötigt, um seine Heizelemente, die Uhr und die zentrale Elektronik über Nacht mit Strom zu versorgen.

„Unser Defizit von 2 % (State of Charge) sollte ein Defizit von 7 % erreichen, sobald wir die Wintersonnenwende erreichen (Sol 500 im Juli), zu welcher Zeit sich die Bedingungen zu verbessern beginnen“, schrieb Tzanetos.

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Vorbereitung auf die Zukunft

Die Wiederherstellung der Daten von Ingenuity, einschließlich der Flugleistungsprotokolle und Farbbilder der letzten acht Flüge, wurde zur obersten Priorität. Als nächstes bestimmt das Missionsteam, ob der Hubschrauber für einen weiteren Flug bereit ist, und weist den Hubschrauber an, seine Rotoren mit hoher Geschwindigkeit zu drehen.

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Wenn es Ingenuity gelingt, einen kurzen Flug nach Südwesten zu machen, wird der kleine Hubschrauber in einer guten Position sein, um mit dem Perseverance-Rover zu kommunizieren, während er ein altes Flussdelta vermisst und Proben sammelt.

Das Flugsoftwareteam arbeitet auch an Upgrades der fortschrittlichen Navigationsfähigkeiten von Ingenuity, damit es über das Flussdelta fliegen und weiterhin als Luftaufklärer für den Rover fungieren kann.

„Die Betriebsteams von Perseverance und Ingenuity haben außergewöhnliche Arbeit geleistet, indem sie die zuverlässige Kommunikation mit Ingenuity wiederhergestellt haben“, schrieb Tzanetos.

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