Posłuchaj, jak marsjański dron wykonuje „jeden gigantyczny skok” miliony mil stąd

Spisie treści:

Anonim

Aktualizacja 8 maja:
NASA udostępniła teraz spektakularne wideo przedstawiające drona Ingenuity lecącego nad powierzchnią Marsa. To, co odróżnia to od wcześniejszych lotów testowych śmigłowca Ingenuity, to fakt, że można tu znaleźć jego wirniki. Materiał filmowy (powyżej) został nagrany przez kamerę SuperCam na łaziku Perserverance.

Aktualizacja 19 kwietnia: Dron Ingenuity pomyślnie wykonał swój pierwszy lot testowy na Marsie w poniedziałek rano. Jego pierwsze zdjęcie (powyżej), które udało się przesłać z powrotem na ziemię, było czarno-białym zdjęciem selfie własnego cienia!

Początkowa wycieczka trwała zaledwie 39,1 sekundy, podczas której osiągnęła wysokość zaledwie 10 stóp (3 m). NASA ogłosiła, że ​​helikopter wystartował 19 kwietnia o godzinie 3.46 czasu wschodniego (8.46 czasu BST). Dane z pierwszego lotu powróciły na Ziemię niecałe trzy godziny później.

Aktualizacja 12 kwietnia: NASA ogłosiła, że ​​lot drona Ingenuity został opóźniony, podczas gdy inżynierowie rozumieją problem techniczny. Pierwotnie miał zostać uruchomiony 11 kwietnia, ale zmieniona data 14 kwietnia została ponownie oceniona i teraz jest mało prawdopodobne, aby lot odbył się przed przyszłym tygodniem - po sfinalizowaniu i przetestowaniu poprawki oprogramowania.

Kiedy już miniemy te kamienie milowe, przygotujemy Ingenuity do jej pierwszego lotu, który zajmie kilka soli, czyli marsjańskich dni. Nasze najlepsze oszacowanie docelowej daty lotu jest teraz płynne, ale pracujemy nad osiągnięciem tych kamieni milowych i ustalimy datę lotu w przyszłym tygodniu ”.

Słyszałeś o tym, że Twój smartfon jest setki razy potężniejszy niż komputery naprowadzające Apollo 11. Ale co z tym, że nowy dron NASA na Marsie ma ten sam chipset, co Twój smartfon z 2014 roku?

W niedzielę 11 kwietnia 2022-2023 r. Mały helikopter o wysokości zaledwie 19,2 cala i wadze zaledwie 4 funtów / 1,8 kg będzie obracał łopatkami z włókna węglowego z prędkością 2537 obrotów na minutę. Uniesie się z powierzchni Marsa na około 30 sekund, po czym z powrotem dotknie.

Jeśli to się powiedzie, stanie się pierwszym napędzanym, kontrolowanym lotem samolotu na innej planecie.

Helikopter Marsa - nazywany przez NASA „pomysłowością” - natychmiast stanie się częścią historii lotnictwa wraz z pierwszym lotem braci Wright na Ziemi 17 grudnia 1903 roku.

Jednak Ingenuity przejdzie również do historii fotografii, ponieważ na pokładzie znajdują się aparaty, które mają przesyłać zdjęcia lotnicze Marsa i łazika Perseverance NASA, który będzie filmował lot Ingenuity z bezpiecznej odległości. Łazik przesłał już kilka ekscytujących zdjęć powierzchni Marsa.

Co ciekawe, Ingenuity jest napędzany chipsetem Qualcomm Snapdragon 801, który można znaleźć w większości smartfonów z Androidem w latach 2014 i 2015, a także w wielu wczesnych dronach. Oto wszystko, co musisz wiedzieć o pierwszym locie pomysłowości NASA.

Co to jest „pomysłowość”?

To mały autonomiczny wiropłat, który ma zamiar spróbować przelotu na Marsie. To nie jest misja naukowa sama w sobie - tylko eksperyment informujący o przyszłych misjach na Marsa - ale to nie powstrzymało NASA Jet Propulsion Labs (JPL) w Kalifornii, które otworzyło sześć lat i wydało 80 milionów dolarów na zbudowanie helikoptera marsjańskiego.

„To wielka sprawa dla ludzkości i nauki” - mówi Dev Singh, GM ds. Robotyki, dronów i inteligentnych maszyn w Qualcomm. „Moment Braci Wright dogłębnie zmienił sposób, w jaki podróżujemy i świat jest połączony”. Pomysłowość może teraz zrobić to samo dla Marsa, przyspieszając eksplorację. „Łaziki poruszają się bardzo wolno” - mówi. „Łazik Curiosity NASA przejechał 20 mil w ciągu pięciu lat, ale można to zrobić w jeden dzień przy użyciu drona - a oba łaziki, a nawet astronauci, na Marsie mogą używać dronów jako zwiadowców”.

Kosmiczne drony przyszłości mogą zapewnić rozpoznanie w skalistym terenie, zbadać trudno dostępne miejsca, a nawet szybko transportować lekki sprzęt z jednego punktu do punktu. Chodzi o wyjęcie ludzi z równania.

Dlaczego latanie na Marsie jest takie trudne?

Po pierwsze, brakuje atmosfery. Składające się z czterech łopat z włókna węglowego i dwóch wirników poruszających się w przeciwnych kierunkach, potrzebują 12 sekund, aby przyspieszyć do 2537 obrotów na minutę, aby latać w marsjańskiej atmosferze, która jest o 99% mniej gęsta niż na Ziemi. Po drugie, jest zimno. I po trzecie - i być może najważniejsze - odległość 173 milionów mil między Ziemią a Marsem w niedzielę oznacza opóźnienie radiowe wynoszące 15 minut i 27 sekund. Żaden pilot nie porusza joystickiem; wszystko to musi odbywać się autonomicznie, przy pomocy wskazówek Ingenuity, kamery nawigacyjnej i wysokościomierza laserowego wykonującego pilotaż.

Wskaż Qualcomm Flight Platform, robotyczny „mózg”, który można znaleźć w komercyjnych, gotowych do użycia dronach i oparty na chipsecie Snapdragon 801.

Snapdragon 801 po raz pierwszy pojawił się w smartfonach Samsung Galaxy S5 i Sony Xperia Z2 już w 2014 roku. Był to pierwszy chipset smartfona działający w dronach - aw 2014 roku Qualcomm i NASA JPL zaczęli współpracować nad czymś, co wtedy nazywano „Scoutem”. ' projekt.

Co to jest platforma lotu Qualcomm?

To płyta, która łączy superszybką moc obliczeniową z wizją komputerową, komunikacją, nawigacją i pomocą w locie w czasie rzeczywistym. „Jest oparty na Snapdragonie, ale zawiera elementy przeznaczone specjalnie dla dronów, takie jak cztery kamery, ponieważ w latach 2014–2015 smartfony były wyposażone tylko w jedną lub dwie kamery” - mówi Chris Preutting, starszy dyrektor ds. Rozwoju biznesowego w Qualcomm. „GPS nie przydaje się na Marsie, więc używamy kamer i czujników do latania w zasięgu wzroku”.

Chodzi o to, aby NASA wyszła poza technologię, aby skupić się na nauce, tak jak teraz pozwala SpaceX zająć się przenoszeniem astronautów z USA na Międzynarodową Stację Kosmiczną. „NASA chciała, aby Ingenuity opierała się na komercyjnej, gotowej do użycia technologii, ponieważ w przyszłości ich misje będą znacznie bardziej autonomiczne - nazywamy to działaniem na krawędzi” - mówi Preutting. „Tradycyjnie NASA wysyła wszystkie swoje dane z powrotem na Ziemię i serwer je rozwiązuje, ale możemy uruchomić na miejscu niektóre złożone algorytmy, co oznacza, że ​​może się zdarzyć więcej nauki”.

Jakie zdjęcia i filmy zobaczymy z „Ingenuity”?

Ingenuity będzie wyposażony w dwie kamery, jedną kolorową z widokiem na horyzont i jedną kamerę nawigacyjną, która robi zdjęcia czarno-białe. Najprawdopodobniej najpierw zobaczymy kilka czarno-białych zdjęć o niskiej rozdzielczości z kolorowymi obrazami. Zobaczymy również zdjęcia - i miejmy nadzieję, podstawowe wideo - z pierwszego lotu Ingenuity, zarejestrowane przez NavCam i Mastcam-Z łazika Perseverance.

Jak „pomysłowość” rozmawia z łazikiem Perseverance

Platforma lotu Qualcomm umożliwia również Ingenuity komunikację z łazikiem Perseverance na powierzchni Marsa. Komunikując się drogą radiową, łazik otrzyma ostateczne instrukcje lotu od kontrolerów misji JPL, a następnie przekaże je do Ingenuity. Od tego momentu mały dron jest całkowicie autonomiczny. O tym, czy ten pierwszy lot się powiódł, dowiemy się kilka godzin po pierwszym locie.

Kiedy „Ingenuity” poleci na Marsa?

O 12:30 lokalnego czasu słonecznego Marsa (03:45 BST / 22:54 EDT / 19:54 PDT) w niedzielę 11 kwietnia 2022-2023 mały Ingenuity wykona lot testowy. Przy odrobinie szczęścia będzie to pierwszy z kilku. Podniesie się, wzniesie się z prędkością 3 stóp / 1 metr na sekundę, zawiśnie na wysokości 10 stóp / 3 metrów przez maksymalnie 30 sekund. Będąc w górze, lekko się obróci, a następnie opuści i wyląduje. „Dojście do maksymalnej wysokości podczas tego pierwszego lotu powinno nam zająć około sześciu sekund” - powiedział Håvard Grip z JPL, kierownik kontroli lotów w firmie Ingenuity. „Kiedy osiągniemy 10 stóp, Ingenuity przejdzie w stan zawisu, który powinien trwać - jeśli wszystko pójdzie dobrze - przez około 30 sekund”.

W kolejnych tygodniach będzie wykonywał coraz ambitniejsze loty testowe, łącznie do pięciu.

Potwierdzenie sukcesu (lub nie) pierwszego lotu Ingenuity powinno odbyć się o godzinie 09:15 BST / 04:15 EDT / 01: 15 PDT w poniedziałek 12 kwietnia. Możesz obejrzeć ten moment jako transmisję na żywo w telewizji NASA, aplikacji NASA i stronie agencji, JPL YouTube i JPL Facebook.

Jeśli pomysłowość zadziała, może zmienić sposób, w jaki NASA bada planety, w szczególności Marsa. „Nie byliśmy w stanie odwzorować całego Marsa tylko z nieba i możemy uzyskać znacznie lepszą rozdzielczość z drona” - mówi Preutting. „NASA próbuje znaleźć oznaki życia, a dron - lub flota dronów - może szybciej znaleźć interesujące obszary do zbadania”.

Następnym w dzisiejszych dronach i chipach smartfonów może być największy księżyc Saturna, Tytan. Zaplanowany start w 2026 r. I przybycie na 2034 r. To Dragonfly, wiropłat o napędzie atomowym, który będzie badał dziesiątki miejsc w oblodzonym świecie. Nic nie zostało jeszcze ogłoszone, ale jeśli dzisiejsze smartfony i drony są czymś, do czego można się przyzwyczaić, mamy nadzieję na wideo 8K.

• Wszystkie kamery łazika Mars Perseverance
• Najlepsze obiektywy do astrofotografii
• Najlepszy aparat i sprzęt do fotografowania nocnego nieba
• Najlepsze filtry zanieczyszczające światło
• Najlepsze teleskopy do astrofotografii