NASA установило причину потери марсианского вертолета Ingenuity.
Маленький вертолет Ingenuity был доставлен на Марс вместе с марсоходом Perseverance в феврале 2021 года. Изначально Ingenuity был создан в качестве технологического демонстратора. В программу его испытаний было заложено лишь пять полетов, которые должны были доказать возможность применения вертолетов в разряженной атмосфере Марса. Однако после завершения демонстрационной миссии было принято решение использовать вертолет для выполнения рекогносцировки местности. В итоге, Ingenuity проработал на Марсе почти три года, выполнив 72 полета. В последний раз он поднялся в воздух 18 января 2024 года.
11 декабря на ежегодном собрании Американского геофизического союза руководители проекта Ingenuity в Лаборатории реактивного движения НАСА (JPL) представили результаты расследования последнего неудачного полета вертолета. Они отличаются от предварительной версии аварии, которую специалисты выдвинули в январе сразу после поломки. По словам Ховарда Грипа, специалиста JPL, управлявшего полетами Ingenuity в первый год его работы, основной причиной аварии стал сбой навигации из-за перемещения по неблагоприятной местности.
Система навигации Ingenuity основана на визуальном анализе поверхности Марса, для чего на аппарате была установлена камера, смотрящая вниз. Бортовой компьютер вертолета способен различать особенности местности и по их смещению вычислять текущую скорость и положение. Эта система работала надежно, пока аппарат летал над поверхностью с большим количеством камней и булыжников, однако к концу 2023 года район работы Ingenuity сместился в область достаточно чистых песчаных дюн. На их поверхности оказалось мало выделяющихся элементов, за которые могла бы «зацепиться» навигационная система.
Проблемы с навигацией начались в 70 полете вертолета, однако к серьезным проблемам они впервые привели в 71 миссии. Вертолет приземлился с горизонтальной скоростью 2,5 м/с при расчетной допустимой скорости посадки 0,5 м. Телеметрическая информация свидетельствует о том, что вертолет подпрыгнул и ударился о поверхность, но, видимо, не получил каких-то повреждений.
Нечто подобное произошло и в 72 полете, который должен был стать простым и коротким. Вертолет поднялся вертикально на небольшую высоту и затем спустился вниз. Посадка произошла с высокой боковой скоростью, а сделанные после нее снимки запечатлели сломанные лопасти. Сразу после этого было выдвинуто предположение, что винт получил повреждения от касания поверхности при посадке. Однако теперь в JPL пришли к выводу, что разрушение винта произошло непосредственно перед посадкой.
Все четыре лопасти получили одинаковые повреждения, сломавшись примерно на одной трети от своих окончаний в структурно слабой части. По мнению инженеров, они все подверглись одинаковым изгибающим нагрузкам. Свою роль в поломке сыграла накопленная с течением времени усталость материала, а также, возможно, неизвестные повреждения, полученные в 71 полета. JPL отмечает, что ограниченность имеющейся телеметрической информации не позволяет ответить на все вопросы об аварии.
В качестве развития идей вертолета Ingenuity Лаборатория реактивного движения НАСА рассматривает концепцию более тяжелого аппарата Mars Chopper. Предполагается, что он сможет нести до 5 кг полезной нагрузки и перелетать на расстояние до 3 км. Однако эта миссия остается инициативной разработкой и не финансируется НАСА.
Несмотря на потерю винта, Ingenuity продолжает работать и выходить на связь с марсоходом Perseverance. Однако последний отошел от вертолета уже более чем на три километра. В скором времени он скроется за складкой рельефа и навсегда потеряет сигнал от маленького вертолета
Источник