Ciencias

La ingenuidad de la NASA asustó durante su sexto vuelo a Marte

Una secuencia de imágenes tomadas por la cámara de navegación de Ingenuity muestra el extraño comportamiento del helicóptero durante un vuelo anómalo.
Imagen: NASA / JPL-Caltech

El ingenio experimentó una “anomalía de vuelo” durante su sexto vuelo en el Planeta Rojo, lo que le hizo volar erráticamente. El helicóptero aterrizó de forma segura, pero el incidente sirvió como una prueba de esfuerzo inesperada del sistema.

La sexta prueba de ingenuidad el 22 de mayo de 2021, se suponía que iba a llevar el helicóptero al límite, pero los planificadores de la misión obtuvieron mucho más de lo que esperaban. Durante este período, Ingenuity escalaría 33 pies (10 metros) y luego volaría hacia el suroeste por 492 pies (150 metros), seguido de dos viajes más, uno de casi 50 pies (15 metros) y el otro de 164 pies (50) antes. aterrizando en un lugar designado.

Ingeniosa imagen de cámara tomada a una altura de 10 metros (33 pies) durante el sexto vuelo.

Ingeniosa imagen de cámara tomada a una altura de 10 metros (33 pies) durante el sexto vuelo.
Imagen: NASA / JPL-Caltech

El vuelo de prueba empezó bien, pero las cosas empezaron a complicarse seriamente hacia el final de la primera etapa de Ingenuity. El helicóptero de repente pareció inseguro, ajustando su velocidad y “inclinándose hacia adelante y hacia atrás en un patrón oscilante”, como Håvard Grip, el piloto principal del Helicóptero Ingenuity Mars, explicó en un artículo preparado para la NASA. Este extraño comportamiento continuó durante todo el vuelo. Antes de aterrizar, “los sensores a bordo indicaron que el helicóptero encontró excursiones de balanceo y cabeceo de más de 20 grados, grandes entradas de control y picos en el consumo de energía”, agregó Grip.

Una secuencia de imágenes que describe los últimos 29 segundos del sexto vuelo.
Gif: NASA / JPL-Caltech

Para comprender qué salió mal durante este vuelo, debemos considerar cómo este vehículo autónomo es capaz de mantener las cosas bien. Una unidad de medición inercial (IMU) a bordo permite que Ingenuity controle su ubicación, velocidad y orientación durante el vuelo. A su vez, un sistema de control integrado reacciona a estas medidas, que en realidad son solo estimaciones. De hecho, por sí solo, la IMU sería insuficiente para la tarea, ya que los errores se acumularían con el tiempo. Para complementar este sistema, el helicóptero utiliza su cámara de navegación a bordo, que captura 30 imágenes de la superficie marciana durante el vuelo, que se transmiten inmediatamente al sistema de navegación.

Pero, como explica Grip, este sistema dual se basa en un algoritmo impulsado por marcas de tiempo precisas:

Cada vez que llega una imagen, el algoritmo del sistema de navegación realiza una serie de acciones: Primero, examina la fecha y hora que recibe junto con la imagen para determinar cuándo se tomó la imagen. Luego, el algoritmo hace una predicción de lo que la cámara debería ver en ese momento en particular, en términos de características de la superficie que puede reconocer de imágenes anteriores tomadas momentos antes (generalmente debido a variaciones de color y protuberancias como rocas y ondas de arena). el algoritmo analiza dónde aparecen realmente estas características en la imagen. El algoritmo de navegación usa la diferencia entre las ubicaciones predichas y reales de estas características para corregir sus estimaciones de posición, velocidad y actitud.

No. 54-segunda marca del sexto vuelo de Ingenuity, una anomalía durante el vuelo que trastornó este delicado equilibrio. El flujo constante de información de la cámara se vio interrumpido por una falla, un solo cuadro perdido, lo que provocó que todas las imágenes de navegación posteriores se entregaran con una fecha / hora incorrecta. Por lo tanto, el algoritmo de navegación funcionaba con información incorrecta sobre cuándo se tomaron las imágenes. Al trabajar con datos degradados, Ingenuity entró en un modo en el que tenía que hacer correcciones continuamente, lo que resultaba en movimientos de ida y vuelta. En particular, Ingenuity aún logró continuar tu vuelo y aterrizaje a un tiro de piedra de su ubicación objetivo.

La NASA diseñó Ingenuity para tolerar errores significativos sin volverse inestable, incluidos los errores de tiempo ”, escribió Grip. Este “margen incorporado no era del todo necesario en vuelos anteriores de Ingenuity porque el comportamiento del vehículo estaba familiarizado con nuestras expectativas, pero ese margen vino a nuestro rescate ”durante el sexto vuelo. Además, Grip dijo que el helicóptero “sobrevivió a la situación” utilizando su sistema de rotor, actuadores y sistema de potencia, que respondieron a las crecientes demandas de vuelo salvaje.

Ingenio, sin desgaste, el día después de su sexto vuelo.

Ingenio, sin desgaste, el día después de su sexto vuelo.
Imagen: NASA / JPL-Caltech

El vuelo anómalo no fue intencional, pero al llevar la ingenuidad al límite, es probable que la falla produzca algunos datos significativos. Estos “datos se analizarán cuidadosamente en el futuro, ampliando nuestra reserva de conocimiento sobre el vuelo en helicóptero en Marte”, dijo Grip.

Más: El organismo de control del Congreso se muestra escéptico ante el plan de la NASA para devolver astronautas a la Luna para 2024.

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Prudencia Febo

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