Astronautika: misije

22. maja 2021, 91. Marsovog dana, odn. sola, Marsov helikopter 'Ingenuity', koga je tamo doneo Nasin rover 'Perseverance', izveo je svoj šesti let. Pre tri dana izveden je i sedmi let.

Ingenuity 2
Slika snimljena krajem maja sa visine od 10 m tokom leta #6.

Šesti let je bio dizajniran da proširi do tada poštovan plan leta i pokaže mogućnosti snimanja iz vazduha praveći stereo slike područja. 'Ingenuityju' je naređeno da se popnu na visinu od 10 metara pre nego što će se pomeriti bočno 150 metara na jugozapad brzinom od 4 metra u sekundi. Nakon toga je trebalo da se pomeri još 15 metara na jug dok bude snimao slike okrenut zapadu, a zatim da leti još 50 metara severoistočno i da onda sleti.

Telemetrija šestog leta pokazuje da je prva etapa leta od 150 metara prošla bez problema. Ali pred kraj te faze, nešto se dogodilo: 'Ingenuity' je počeo da podešava svoju brzinu i, naginjući se napred-nazad, da se ljulja. Takvo se ponašanje zadržalo tokom ostatka leta. Pre sigurnog sletanja, senzori su ukazivali su na to da je rotorkraft bio suočen sa nagibima većim od 20 stepeni, snažne upravljačke impute i skokove u potrošnji energije.

Kako 'Ingenuity' procenjuje kretanje

Dok je u vazduhu, 'Ingenuity' prati svoje kretanje pomoću tzv. ugrađene inercione merne jedinice (IMU). IMU meri ubrzanja drona i brzinu rotacije. Integrisanjem ovih informacija tokom vremena moguće je proceniti položaj, brzinu i položaj drona (gde se nalazi, koliko se brzo kreće i kako je orijentisan u prostoru). Upravljački sistem na letilici reaguje na procenjene pokrete brzim podešavanjem upravljačkih imputa (brzinom od 500 puta u sekundi).

Kad bi se navigacioni sistem oslanjao isključivo na IMU, dugoročno gledano ne bi bio vrlo precizan: brzo bi se nakupile greške i helikopter bi se na kraju izgubio. Kako bi se vremenom održala veća tačnost, procene bazirane na IMU-u se redovno ispravljaju i tu nastupaju 'Ingenuityjeve' navigacione kamere. Većinu vremena u vazduhu, na dole okrenute kamere snimaju Marsovu površinu 30 slika u sekundi i odmah ih šalju navigacionom sistemu drona. Svaki put kad slika stigne, algoritam navigacionog sistema izvršava niz radnji: Prvo ispituje vremensku oznaku koju prima zajedno sa slikom kako bi utvrdio kada je slika snimljena. Zatim algoritam predviđa ono što je kamera trebala da vidi u tom određenom vremenskom trenutku, u smislu površinskih karakteristika koje može da prepozna iz prethodnih slika snimljenih nekoliko trenutaka ranije (obično varijacije boja i neravnina poput stena, kamenja i naslaga peska ). Konačno, algoritam proučava gde se te karakteristike zapravo pojavljuju na slici. Navigacioni algoritam koristi razlike između predviđenih i stvarnih položaja tih karakteristika kako bi ispravio svoje procene položaja, brzine i položaja.

Anomalija leta #šest

Otprilike posle 54 sekunde leta, došlo je do greške u kontinuitetu slanja slika koje šalje navigaciona kamera. Ovaj kvar je uzrokovao gubitak jedne slike, ali što je još važnije, rezultovao je isporukom svih kasnijih navigacionih slika s netačnim vremenskim oznakama. Od ovog trenutka, svaki put kad je navigacioni algoritam vršio korekciju na osnovu navigacione slike, radio je to na osnovu netačnih podataka o tome kada je slika snimljena. Nastale nedoslednosti značajno su pogoršale informacije koje se koriste za let helikopterom, što je dovelo do toga da se procene neprestano 'ispravljaju' zarad fantomskih pogrešaka. Nastale su velike oscilacije.

Rešavanje anomalije

Uprkos tome što se susreo sa ovom anomalijom, 'Ingenuity' je uspeo da održava let i sigurno sleti na površinu unutar otprilike 5 metara od predviđenog mesta sletanja. Jedan od razloga zašto je to mogao da izvede jeste značajan napor koji je uložen u osiguravanje da sistem kontrole leta drona ima veliku 'marginu stabilnosti': 'Ingenuity' je konstruisan da toleriše značajne greške, a da pritom ne postane nestabilan, uključujući i greške u određivanju vremena. Ova ugrađena margina nije bila u potpunosti potrebna u prethodnim letovima 'Ingenuityja', jer je ponašanje letilice bilo u skladu s očekivanjima, ali ta margina je spasila let broj šest.

Još jedna odluka u dizajniranju je takođe imala ulogu u pomoći 'Ingenuityju' da sigurno sleti. Naime, piloti su prestali da koriste slike navigacione kamere tokom završne faze spuštanja do sletanja kako bi osigurali glatke i kontinuirane procene kretanja helikoptera tokom ove kritične faze. Ta se dizajnerska odluka takođe isplatila tokom leta šest: 'Ingenuity' je ignorisao slike s kamere u poslednjim trenucima leta, prestao da oscilira, izravnao svoj položaj i spustio se planiranom brzinom.

Let #7

Ovih dana (možda čak i juče), 1,8 kilograma težak dron će izvesti i sedmi let. Plan je da se pošalje na novi 'aerodrom', oko 105 m južnije od sadašnje lokacije u krateru Jezero.

Kako pišu zvaničnici Nase, to će biti drugi put da će helikopter morati da se spiusti na površinu koju nije istražioprethodno iz vazduha. Umesto toga, tim će se osloniti na fotke koje je prikupila kamera HiRISE sa MRO orbitera koje sugerišu da se radi o relativno glatkom području, sa svega nekoliko neravnina.

Ingenuity 1
Slika sretno spuštenog drona napravljena sa rovera 'Perseverance' 23. maja 2021.


https://youtu.be/y5niGi4k9vQ

 
Draško Dragović
Author: Draško Dragović
Dipl inž. Drago (Draško) I. Dragović, napisao je više naučno popularnih knjiga, te više stotina članaka za Astronomski magazin i Astronomiju, a učestvovao je i u nekoliko radio i TV emisija i intervjua. Interesuje ga pre svega astronautika i fizika, ali i sve teme savremenih tehnologija XXI veka, čiji detalji i problematika često nisu poznati široj čitalačkoj publici. Izgradio je svoj stil, lak i neformalan, često duhovit i lucidan. Uvek je spreman na saradnju sa svojim čitaocima i otvoren za sve vidove komunikacije i pomoći. Dragovićeve najpoznatije knjige su "KALENDAR KROZ ISTORIJU", "MOLIM TE OBJASNI MI" i nova enciklopedija "NEKA VELIKA OTKRIĆA I PRONALASCI KOJA SU PROMENILA ISTORIJU ČOVEČANSTVA"

Zadnji tekstovi:


Dodaj komentar


Sigurnosni kod
Osveži