Ingenuity в шестой раз совершает полет, встретив первую аномалию полета

22 мая вертолет Ingenuity совершил свой шестой полет на Марсе, впервые столкнувшись с аномалией. Вертолет уже несколько дней находится за пределами своей минимальной цели и сейчас находится на новом этапе своей миссии, который называется оперативным. Во время этой новой части своей миссии Ingenuity будет двигаться вместе с Perseverance, приземляясь каждый раз в другом месте по сравнению с тем, откуда они стартовали.

Во время шестого полета ему предстояло выполнить гораздо более сложный маршрут, чем предыдущие. Сначала он должен был подняться на высоту около 10 метров, затем переместиться на 150 метров в юго-западном направлении со скоростью 4 метра в секунду. Оказавшись на месте, он должен был переместиться еще на 15 метров к югу, а затем еще на 50 метров к северо-востоку, и в этом пункте он мог приземлиться.

Согласно данным бортовой телеметрии, полученным НАСА, первый участок 150-метрового пробега был выполнен правильно, но именно тогда возникли проблемы. Достигнув этой части полета, Ingenuity начал наклоняться, сильно меняя скорость и двигаясь вперед-назад вокруг своей горизонтальной оси, как бы раскачиваясь. Несмотря на это, он сумел дойти до конца своего пути, благополучно приземлившись всего в 5 метрах от намеченного места.

Данные, полученные на Земле, показали, что во время аномалии Ingenuity колебался с амплитудой до 20°. В следующем видео включены фотографии, сделанные Ingenuity, и на них хорошо видно, как сильно колебался вертолет.

Причины колебаний

В НАСА быстро смогли найти причину аномалии во время этого полета. Когда Ingenuity зависает над марсианской землей, он в основном использует два метода для корректировки своего положения и высоты. Прежде всего, он использует инерциальный измерительный блок (IMU). Он измеряет ускорения и скорости вращения вертолета, данные, которые затем анализируются бортовым компьютером для оценки положения, скорости и ориентации вертолета.

Однако это не единственный используемый метод, поскольку это система, точность которой быстро снижается со временем. Кроме того, используется навигационная камера, расположенная в основании вертолета. Это позволяет снимать до 30 камер в секунду земли под Ingenuity, которые он передает на компьютер. Компьютер точно знает, когда была сделана каждая фотография, таким образом, имея временную привязку. Затем алгоритм анализирует грунт, распознавая цветовые вариации и выступы, такие как камни или рябь на песке. Он делает это в основном путем сравнения одной фотографии с другой, находя вариации.

Во время шестого полета, на 54 секунде полета, в синхронизации одного снимка возникла пока еще не оговоренная неполадка. Это привело к каскадной ошибке в идентификации всех последующих. Таким образом, каждый раз, когда алгоритм делал коррекцию на основе фотографий, он делал это на основе неверных показаний.

Последствия

Этот полет и возникшая ошибка выявили некоторые ограничения конструкции Ingenuity, а также продемонстрировали некоторые ее недостатки. Прежде всего, большая погрешность в анализе фотографий, включающая ошибки в определении времени каждой из них, похоже, позволила избежать более "разрушительных" выводов.

Еще одним элементом, который оказался очень полезным для спасения Ingenuity, было запрограммированное отключение системы фотоанализа во время последней части полета - посадки. На данном этапе ожидается, что поверхность под Ingenuity будет такой же, поэтому эта система больше не используется. Наконец, во время критической фазы полета, когда Ingenuity колебался, роторы и система питания реагировали оптимально, предоставляя больше энергии, чтобы попытаться ограничить колебания.