عندما ناساعزيمةهبطت العربة الجوالة في فوهة جيزيرو 18 فبراير 2021 ، فقد جلب معه رفيقًا صغيرًا مثيرًا للاهتمام والذي تسبب في ضجة كبيرة في الآونة الأخيرة! نحن نتحدث بالطبع عن مروحية المريخ براعة ، وهو نظام طيران تجريبي مصمم لإثبات ما إذا كانت الأنظمة الجوية قادرة على العمل على المريخ. منذ رحلتها الافتتاحية على 19 أبريل ، كانت المروحية تتخطى حدود الطيران على سطح المريخ ، وتذهب أبعد وأسرع في كل مرة.
في الواقع ، تمكنت المروحية من إنشاء سجلات متعددة في سياق رحلاتها الخمس الأولى ، ووصلت إلى أ أقصى مسافة 266 م (873 قدمًا) في 117 ثانية . لسوء الحظ ، لم تسر الأمور على ما يرامبراعةخلال رحلتها السادسة والأخيرة. بسبب خطأ في توقيت الملاحة ، انحرفت المروحية عن مسار رحلتها ، لكنها تمكنت من الهبوط بأمان على بعد أمتار قليلة من المكان الذي كان من المفترض أن تصل إليه.
هذه هي المرة الأولى التيبراعةعطلًا منذ أن حلق لأول مرة في سماء المريخ منذ أكثر من ستة أسابيع. لحسن الحظ ، حالت أنظمة الحماية من الفشل دون وقوع أي حوادث ، وتمكن مراقبو المهمة من تحديد مصدر المشكلة. بدأت المشاكل قرب نهاية المرحلة الأولى من الرحلة التجريبية السادسة للمروحية ، والتي أجريت يوم السبت ، 22 مايواختصار الثاني، أو اليوم الحادي والتسعين من مهمة المثابرة (اليوم المريخي 91).
صورة بعيدة المدى للذكاء ، تم التقاطها بواسطة أداة SuperCam للمثابرة. حقوق الصورة: NASA / JPL-Caltech / LANL / CNES / IRAP / Kevin M. Gill
وفقًا لرئيس الطيارين هافارد جريب ، الذي كتب مؤخرًا عن الخطأ في المهمة تحديث الحالة الصفحة ، كان الهدف من هذه الرحلة دفع غلاف الرحلة إلى أبعد من ذلك وإظهار قدرات التصوير الجوي للطائرة المروحية ، ويتكون هذا من صعود المروحية إلى ارتفاع 10 أمتار (33 قدمًا) قبل الطيران أفقيًا لمسافة 150 مترًا (492 قدمًا) إلى الجنوب الغربي بسرعة 4 م / ث (14.4 كم / س ، 9 ميل / س).
بمجرد الوصول إلى هناك ، كان من المفترض أن تتحرك 15 مترًا (49 قدمًا) أخرى إلى الجنوب أثناء التقاط الصور باتجاه الغرب ، ثم الطيران لمسافة 50 مترًا (164 قدمًا) شمال شرقًا قبل الهبوط - لرحلة إجمالية تبلغ 215 مترًا (705 قدمًا).
يظهر القياس عن بعد من الرحلة السادسة أن أول محطة بطول 150 مترًا من الرحلة انطلقت دون عوائق. لكن في نهاية تلك الساق ، حدث شيء ما: بدأ الإبداع في تعديل سرعته والإمالة ذهابًا وإيابًا في نمط متذبذب. استمر هذا السلوك طوال بقية الرحلة. قبل الهبوط بأمان ، أشارت المستشعرات الموجودة على متن الطائرة إلى أن الطائرة العمودية واجهت انحرافات في الانحدار والميل لأكثر من 20 درجة ، ومدخلات تحكم كبيرة ، وارتفاعات في استهلاك الطاقة '.
يبدو أن المشكلة كانت نتيجة 'خلل' في خط أنابيب الصور الذي تم إرساله من كاميرا الملاحة إلى نظام الملاحة ، مما أدى إلى إيقاف تسلسل التوقيت وإرباك المركبة حول موقعها. كاميرا الملاحة هي واحدة من اثنتين يستخدمهمابراعةوهو مسؤول عن تتبع ميزات السطح التي يستخدمها كمبيوتر طيران المروحية لإبقاء المروحية ضمن مسار الرحلة المحدد مسبقًا.
كمابراعةتغطي مسافات أكبر ، هناك حاجة إلى مزيد من الصور لتتبع مسار رحلتها وضمان عدم انحرافها عن المسار. وفقًا لرئيس الطيارين Havard Grip ، حدث هذا 'الخلل' في خط أنابيب الصور التي ترسلها كاميرا الملاحة بعد حوالي 54 ثانية من الرحلة:
'تسبب هذا الخلل في فقد صورة واحدة ، ولكن الأهم من ذلك أنه أدى إلى تسليم جميع صور التنقل اللاحقة بطوابع زمنية غير دقيقة. من هذه النقطة فصاعدًا ، في كل مرة أجرت خوارزمية التنقل تصحيحًا بناءً على صورة التنقل ، كانت تعمل على أساس معلومات غير صحيحة حول وقت التقاط الصورة. أدت التناقضات الناتجة إلى تدهور كبير في المعلومات المستخدمة لتحليق المروحية ، مما أدى إلى 'تصحيح' التقديرات باستمرار لحساب الأخطاء الوهمية. وتبع ذلك تذبذبات كبيرة '.
لحسن الحظ ، كان المهندسون في مختبر الدفع النفاث التابع لناسا والذين قاموا ببناء Ingenuity على يقين من تضمين 'هامش ثبات' كبير في تصميم نظام التحكم في طيران المروحية (مما يسمح لها بتحمل أخطاء كبيرة دون أن تصبح غير مستقرة). بدأ هذا أثناء الرحلة وسمح لـ Grip وفريق المهمة بإنزال المروحية بأمان على بعد 5 أمتار (16 قدمًا) من موقع الهبوط المقصود.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن فريق المهمة لديه عملية حيث يتوقفون عن استخدام صور كاميرا الملاحة خلال المرحلة الأخيرة من الهبوط والهبوط. وهذا يضمن تقديرات سلسة ومستمرة لحركة المروحية خلال هذه المرحلة الحرجة بشكل خاص من اختبار الطيران. لقد أتت هذه الممارسة ثمارها هنا لأنها ضمنت ذلكبراعةكان يتجاهل الصور المعرضة لأخطاء توقيت قرب نهاية رحلته السادسة وكان قادرًا على التوقف عن التذبذب والاستواء قبل الهبوط.
تم التقاط صورة الإبداع في 23 مايو 2021 - بعد يوم واحد من رحلتها السادسة - بواسطة أداة Perseverance Mastcam-Z. الائتمان: NASA / JPL-Caltech / ASU / MSSS
بينما كانت الرحلة معرضة للفشل ، أكد جريب أنها أظهرت فعالية تطور Ingenuity والأنظمة الفرعية التي دخلت حيز التنفيذ. وشمل ذلك نظام دوار المروحية والمشغلات ونظام الطاقة ، والتي استجابت لمتطلبات الطاقة المتزايدة الناجمة عن الخلل وأبقت الهليكوبتر تحلق. لقد كانت هذه الإجراءات الآمنة للغاية هي التي سمحت بهامش من النجاح فيما كان يمكن أن يكون كارثة لولا ذلك.
قال جريب: 'بالمعنى الواقعي للغاية ، تغلغل الإبداع في الموقف ، وبينما كشفت الرحلة عن ثغرة في التوقيت يجب معالجتها الآن ، فقد أكدت أيضًا متانة النظام بطرق متعددة'. 'على الرغم من أننا لم نخطط عن قصد لمثل هذه الرحلة المجهدة ، إلا أن وكالة ناسا لديها الآن بيانات رحلة تحقق في الامتدادات الخارجية لمغلف أداء المروحية. سيتم تحليل هذه البيانات بعناية في الوقت المقبل ، مما يوسع مخزوننا من المعرفة حول تحليق طائرات الهليكوبتر على المريخ '.
بعد شهرين منعزيمةهبطت المركبة على سطح المريخ ،براعةأصبحت أول طائرة تقوم برحلة تعمل بالطاقة على كوكب آخر. في الأصل ، كان المقصود من المتظاهر التكنولوجي فقط إجراء خمس رحلات تجريبية على مدار 30 يومًا من المهمة (اليوم المريخي). لقد أثار نجاحها حتى الآن إعجاب ناسا لدرجة أنها قررت تمديد مهمتها لمدة شهر على الأقل.
ستعمل البيانات التي تجمعها على إعلام البعثات المستقبلية إلى المريخ والأجسام الأخرى غير الهوائية (مثل تيتان) ، حيث ستكون المركبات الجوية قادرة على إجراء العلوم وتوفير منظور فريد عن بيئات خارج كوكب الأرض. باختصار ، هذه 'المروحية الصغيرة التي يمكن' لم تكن شيئًا إن لم يتم تسميتها بشكل مناسب!
