宇宙ドローンの新時代:火星を探索する方法を創意工夫がどのように変えたか

インジェニュイティのミッションは火星での活動中にどのように変化したか

JPL は国家管理局の Web サイトに掲載されています。

米国航空宇宙研究の記事には、「目標は達成されました。NASA は創意工夫の助けを借りて可能なことの限界を拡大する予定です」という一目瞭然のタイトルが付けられています。

実際、その中で、火星ヘリコプターミッションのリーダーであるデイブ・ラヴェリーとミミ・アウンは、その完全な成功を宣言しました。

Изначально планировалось пять тестовых полетов 火星の飛行。同時に、科学者たちは、多くのリスク要因があるため、最初の成功した飛行を期待することはできないと述べました。しかし、すべてがうまくいき、3回連続で飛行が成功した後、プロジェクトチームはIngenuityの寿命を延ばすことに決めました。

Не смотря на то, что с четвертым тостом возникли わずかな困難で、ミッションのリーダーはそれがうまくいっていると判断しました。現在、プロジェクト管理者は、この用語が火星の現実とドローンの能力に対応しているので、もちろん、その地域の航空写真の計画を作成することを計画しています。

創意工夫と忍耐力

創意工夫でできること

ハードウェアは高いを提供しますローバーが必要とするパフォーマンス。通常の飛行では、制御ループが毎秒500サイクルで動作し、さらに毎秒30フレームで画像解析が必要です。

SoC Snapdragon 801(4コア、2.26 GHz、2 GB RAM、32 GBフラッシュ)は、Linuxに基づく基本的なシステム環境を担当します。次のような高レベルの操作を実行するのはそれです。

  • カメラ画像の分析に基づくビジュアルナビゲーション、
  • データ管理、
  • コマンド処理、
  • テレメトリの形成、
  • ワイヤレスチャネルの維持。

UARTインターフェースはプロセッサをに接続します2つのマイクロコントローラー。彼らはさまざまな飛行制御機能を担当しています。さらに、障害が発生した場合のバックアップにも使用されるため、それらに送信される情報は複製されます。

新しい計画に従ってフライトはどのように進みますか

 飛行は月に 1 ~ 2 回、メイン プログラム、つまり探査機自体の研究プログラムからリソースを大幅に転用することなく実行されることが計画されています。

現在、ローバーの使命は、科学にとって潜在的に興味深いオブジェクトの研究、ローバーの可能なルートの研究、および風景の詳細な写真の編集です。

Ingenuity が飛行する場所の選び方

インジェニュイティが飛行するエリアの選択は偶然ではなく、ヘリコプターが受信した情報の科学的価値にはほとんど依存しません。

火星のインジェニュイティヘリコプターはそうではないことを思い出してください。単独では、探査機パーサヴィアランスと連携して動作し、ドローンがどこを飛行するかはその接続に依存します。したがって、地球から送信されるすべての情報は探査機によって処理され、エンジン動作図が作成されます (または、数十個のエンジン動作図から 1 つが選択されます)。既製のテンプレート)を使用して、ヘリコプター用の指示のパッケージを送信します。 Ingenuity は Perseverance からすべてのコマンドを受け取ります。

選択プロセスは、地域の画像の分析から始まりましたMROステーションによって軌道から実行されたローバー着陸。したがって、最初の概算では、Perseveranceが接近して地形のより詳細な調査を実施できる、潜在的な離着陸地点を決定することが可能です。

岩だらけ、傾斜、さらには表面の滑らかさや凹凸を考慮して、ヘリコプターを操作する場所を選択します。トレードオフがあります。最も安全な地形は、石のない滑らかな表面ですが、これは、その上のオブジェクトの位置の変化を追跡できるという点で最悪のオプションです。したがって、バランスをとる必要があります。たとえば、小さな石の束など、よく監視できるバランスが必要です。しかし、それらのサイズがフィットを難しくするべきではありません。

JPL火星ヘリコプター運用ディレクター、ティム・キャナム氏

次にIngenuityはどうなりますか

配備から 6 か月後、ヘリコプターは良好な状態にあり、合計 22 分の飛行時間で 12 回の飛行で合計 2,670 m を飛行しました。

これは、忍耐力が推進した以上のものです。注:Ingenuityチームにとって、1回の飛行の成功でさえ、ミッション全体の成功を意味しました。彼らが期待していた最大は3または4便でした。しかし、ヘリコプターは十数回の飛行をマスターしており、これは限界からかけ離れているようです。

火星ヘリコプター スカウト プログラムの代表者は、飛行時間を 3 分に、航続距離を 1 キロメートルに延長する計画を発表しました。

その後、インジェニュイティの旅はより複雑になり、長くなることになりました。ヘリコプターの「頭脳」にロードされたアップデートにより、6回目の飛行で現れた異常を除外することが可能になりました。

問題点 創意工夫

主な欠点は、Ingenuity がいつでも失敗する可能性があることです。優れた遠隔測定データにもかかわらず、ヘリコプターは火星で費やした秒ごとに故障する可能性が高くなります。

いつ、どの部分がそうなるのかを予測することは不可能です最後に、極端な温度変化には耐えられません。  Perseverance はより速く移動し始め、良好な通信を考慮してもドローンはそれに追いつきません。

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