Une nouvelle ère de drones spatiaux : comment Ingenuity a changé notre façon d'explorer Mars

Comment la mission Ingenuity a changé au cours de ses travaux sur Mars

JPL publié sur le site Internet de l'Administration Nationale de

Article de l'US Aeronautics and Space Research portant le titre explicite « Objectifs atteints, la NASA a l'intention de repousser les limites de ce qui est possible avec l'aide d'Ingenuity ».

En fait, dans ce document, Dave Lavery et Mimi Aung, les chefs de la mission d'hélicoptère Mars, ont déclaré son succès complet.

Cinq vols d'essai étaient initialement prévus.le vol de Mars. Dans le même temps, les scientifiques ont déclaré qu'on ne pouvait pas compter sur le premier vol réussi, car il y a beaucoup de facteurs de risque. Mais une fois que tout a fonctionné et que trois vols consécutifs ont réussi à la fois, l'équipe du projet a décidé de prolonger la durée de vie d'Ingenuity.

Malgré le fait qu'avec le quatrième toast, il y avaitde légères difficultés, les chefs de mission ont décidé que tout allait bien. Désormais, la direction du projet envisage d'élaborer un plan de photographie aérienne de la zone, car, bien sûr, ce terme correspond aux réalités de Mars et aux capacités du drone.

Ingéniosité et persévérance

Ce que l'ingéniosité peut faire

Le matériel offre une hauteles performances dont un rover a besoin. Le vol normal nécessite que la boucle de contrôle fonctionne à 500 cycles par seconde, plus une analyse d'image à 30 images par seconde.

Le SoC Snapdragon 801 (quatre cœurs, 2,26 GHz, 2 Go de RAM, 32 Go de Flash) est responsable de l'environnement système de base basé sur Linux. C'est elle qui effectue les opérations de haut niveau, notamment :

  • Navigation visuelle basée sur l'analyse d'images de caméras,
  • Gestion de données,
  • Traitement des commandes,
  • Formation de télémétrie,
  • Maintien d'un canal sans fil.

L'interface UART connecte le processeur àdeux microcontrôleurs. Ils sont responsables de diverses fonctions de contrôle de vol. De plus, ils servent également de sauvegarde en cas de panne, de sorte que les informations qui leur sont transmises sont dupliquées.

Comment se passeront les vols selon le nouveau plan

 Il est prévu que les vols soient effectués 1 à 2 fois par mois, et sans détournement significatif de ressources du programme principal, c'est-à-dire du programme de recherche du rover lui-même.

La mission du rover est désormais l'étude d'objets potentiellement intéressants pour la science, l'étude des itinéraires possibles pour le rover et la compilation de photographies détaillées du paysage.

Comment choisir les endroits où Ingenuity volera

Le choix des zones survolées par Ingenuity n'est pas accidentel, mais dépend moins de la valeur scientifique des informations reçues par l'hélicoptère.

Rappelons que l'hélicoptère Ingenuity sur Mars n'est passeul, il fonctionne en conjonction avec le rover Perseverance, et l'endroit où le drone volera dépend de leur connexion. Par conséquent, tout ce qui est transmis depuis la Terre est traité par le rover : il construit des schémas de fonctionnement du moteur (ou en sélectionne un parmi quelques dizaines). modèles prêts à l'emploi) et transmet un ensemble d'instructions pour l'hélicoptère. Ingenuity reçoit toutes les commandes de Perseverance.

Le processus de sélection a commencé par l'analyse des images de la régionles atterrissages du rover effectués depuis l'orbite par la station MRO. Ainsi, il est possible, en première approximation, de déterminer les sites potentiels de décollage et d'atterrissage, vers lesquels Persévérance peut s'approcher et réaliser un relevé plus détaillé du terrain.

Selon la roche, l'inclinaison et mêmede la façon dont la surface est lisse ou inégale, nous choisirons un endroit où l'hélicoptère doit opérer. Il y a quelques compromis ici : le terrain le plus sûr est une surface lisse et sans pierres, mais c'est la pire option pour pouvoir suivre les changements d'emplacement des objets dessus. Par conséquent, nous avons besoin d'un équilibre, par exemple un tas de petites pierres, qui peut être bien surveillé. Mais leur taille ne devrait pas rendre difficile l'ajustement.

Tim Canham, directeur des opérations des hélicoptères sur Mars au JPL

Qu'adviendra-t-il d'Ingenuity ensuite

Six mois après son déploiement, l'hélicoptère est en excellent état, ayant parcouru un total de 2 670 m en 12 vols d'une durée totale de 22 minutes.

C'est nettement plus que ce que la persévérance a conduit.Remarque : pour l'équipe Ingenuity, même un vol réussi signifiait le succès de toute la mission. Le maximum sur lequel ils comptaient était de trois ou quatre vols. Mais l'hélicoptère a maîtrisé une dizaine de vols, et il semble que ce soit loin de la limite.

Les représentants du programme Mars Helicopter Scout ont annoncé leur intention d'augmenter la durée du vol à trois minutes et la portée à un kilomètre.

Par la suite, les voyages d'Ingenuity allaient se compliquer et s'allonger. La mise à jour, chargée dans le "cerveau" de l'hélicoptère, a permis d'exclure les anomalies qui se sont manifestées lors du sixième vol.

Problèmes d'ingéniosité

Le principal inconvénient est qu’Ingenuity peut échouer à tout moment. Malgré d'excellentes données télémétriques, l'hélicoptère a de fortes chances de tomber en panne à chaque seconde passée sur Mars.

Il est impossible de prédire quand et quelle partieEnfin, il ne résistera pas aux changements de température extrêmes.  La persévérance commencera à se déplacer plus rapidement et le drone, même en tenant compte d'une bonne communication, ne le suivra pas.

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