Аннотация: Заметка была составлена для научпоп паблика в ВК и размещена там (разделённой на две части) в мае 2021-го. Сейчас представляет чисто историческую ценность. Возможно, когда-нибудь будет представлено продолжение - о достижениях расширенной миссии.
Дрон Ingenuity: марсианская хроника. Основная миссия
Я посчитал нерационально публиковать каждую новость о миссии вертолёта Ingenuity, прибывшего в компании с марсоходом Perseverance, и написать краткое изложение событий, собрав по истечению времени все заметки в одном месте.
18-19 февраля 2021 года произошла посадка марсохода Perseverance. Среди прикреплённого оборудования находился и небольшой дрон вертолётной конструкции Ingenuity, предназначением которого была проверка возможности запуска летательных аппаратов и проведения аэроразведки в разрежённой марсианской атмосфере.
В течение следующего месяца марсоход совершил первые шаги своей основной программы. Ровер прошёл пробные дистанции, прислал звукозаписи ветра, шума от своего передвижения и дробления камня лазером, а также результаты спектрального анализа раздробленного образца породы.
23 марта опубликовали сообщение о сбросе защитной крышки (кожуха из углеволокна) с вертолёта; марсоход выдвинулся к месту, выбранному в качестве взлётно-посадочной площадки. Первый управляемый полет в атмосфере другого небесного тела тогда был запланирован на 8 апреля. 30 марта ровер доставил дрон; тогда вертолёт перешел из транспортной конфигурации в рабочую. Ему оставалось в последний раз зарядиться от марсохода перед самостоятельным спуском на поверхность Марса методом свободного падения с высоты примерно в 13 сантиметров. 2-го апреля дату первого полёта (длительностью не более 90 секунд) перенесли на 11 апреля. Отделение Ingenuity от марсохода произошло 3 апреля; тогда же, пока ровер не отъехал, автоматика вертолета сделала первый снимок на свою камеру. Дрон благополучно пережил первую ночь, перейдя на собственные источники питания (аккумуляторы и солнечная панель).
7 апреля инженеры разблокировали винты, после чего дали дрону команду на тестовую раскрутку лопастей до скорости в 50 оборотов в минуту. 9 апреля они получили снимки, сделанные "Персеверансом", которые подтвердили успешность раскрутки.
В тот же специалисты провели второе испытание работы винтов, в ходе которого они были раскручены сильно, но недостаточно для подъема аппарата. В ходе испытаний при переводе бортового компьютера из предполетного режима в полетный произошло срабатывание сторожевого таймера, из-за чего раскрутка была завершена досрочно. Все остальные системы вертолёта продолжали работать штатно, а все телеметрические данные были переданы на Землю. Дату полёта отодвинули с 11-го на 14-е.
12 апреля было объявлено об обнаружении ошибки в программном обеспечении; проблема была решена путем добавления нескольких команд в программу полета, что было более надежным методом, чем полное обновление программного обеспечения дрона, которое заняло бы много времени и могло повлечь новые сбои, уже в других системах.
16 апреля вертолёт успешно прошёл тесты. В результате полёт назначили на 19-е.
Вертолет Ingenuity поднялся в разреженный воздух Красной планеты в 10:34 по московскому времени (03:34 по североамериканскому восточному времени, EDT). А точнее, в 12:34 по местному солнечному времени. Команда миссии выбрала именно этот момент, поскольку батареи дрона успели достаточно зарядиться и за оставшуюся светлую часть марсианских суток (сола) успеют восполнить часть потраченной энергии.
Согласно официальному пресс-релизу NASA, общая длительность полета составила 39,1 секунды. Альтиметр на борту Ingenuity показал, что вертолет поднялся на максимальную возможную для него высоту - чуть более трех метров. Он стабильно парил ровно полминуты и вернулся на поверхность.
Среди полученных от Ingenuity данных было первое фото, сделанное дроном прямо в полете. По традиции марсианских миссий это своеобразное селфи: вертолет запечатлел свою тень на поверхности Красной планеты. Вечером Лаборатория реактивного движения на своем ютуб-канале разместила полное видео полета Ingenuity, которое записали камеры марсохода Perseverance.
22-го, в 13:30 по московскому времени состоялся второй полёт аппарата. Ingenuity поднялся на высоту примерно пять метров, ненадолго завис, а затем отлетел в сторону на два метра и вернулся на стартовую площадку.
25 апреля вертолёт взлетел в третий раз. Вертолет взлетел в 01:31 по восточному времени, или в 12:33 по местному солнечному. Данные и изображения начали поступать в Центр управления Лаборатории реактивного движения NASA в воскресенье, в 10:16 утра по восточному времени. Во время третьего полета Ingenuity поднялся на высоту пять метров, но на этот раз аппарат летел быстрее, разогнавшись до двух метров в секунду (ранее он двигался со скоростью полметра в секунду). Ingenuity пролетел 50 метров на север, а затем вернулся на посадочную площадку. В общей сложности он преодолел 100 метров. Полет длился 80 секунд.
В пятницу, 30 апреля, около шести часов вечера по московскому времени (а точнее - в 12:33 по местному солнечному времени в кратере Езеро на Марсе) Ingenuity выполнил очередной полет, поставив новый рекорд дальности - 266 метров. Из-за ошибки в работе программного обеспечения дрона он состоялся на день позже запланированного - изначально инженеры Лаборатории реактивного движения NASA (JPL) собирались провести четвертый взлет в четверг, 29 числа. Но, судя по всему (в NASA пока не уточняют деталей), возникла та же неполадка, что помешала вертолету подняться в марсианский воздух первый раз 11 апреля - скорее всего, таймер опять выдал сбой и полет перенесли на следующий день. В пятницу Ingenuity исправно поднялся в воздух, выполнил всю программу полета и вернулся обратно на своеобразный аэродром, получивший имя братьев Райт.
По итогам третьего полета и техническое состояние марсианского вертолета оказалось лучше ожидаемого, в результате из-за невероятной производительности Ingenuity миссию решили продлить.
Новый этап жизни марсианского вертолета получил название "Фаза демонстрационной эксплуатации" (Operations demonstration phase). А прежняя, соответственно, была "фазой технологической демонстрации" (Technology demonstration phase). Переход между ними - четвертый и пятый полеты. Текущие планы предусматривают, что Operations demonstration phase продлится следующие 30 солов (марсианских суток) после пятого полета. Когда он произойдет еще не объявлялось, но, скорее всего, не позднее конца этой (2-8 мая) недели. Ресурсы ровера направят на основные задачи его миссии, и поддержка Ingenuity со стороны Perseverance ограничится только передачей данных. Наконец, чтобы не перегружать марсоход лишней работой и не отвлекать его команду инженеров JPL, количество полетов дрона тоже будет ограничено. Их планируют совершать не чаще одного в две-три недели (то есть, максимум два за 30 солов новой фазы).