5390: NASA reveals flight zone for historic helicopter flight on Mars

SCIENCE/MARS/HELICOPTER ingenuity

Ingenuity, an experimental helicopter, is nearing its debut flight

NASA has locked in a location on Mars for the first demo flight of its mini helicopter named Ingenuity, engineers announced on Tuesday. The four-pound rotorcraft is gearing up to attempt the first powered flight on another planet, demonstrating a new capability that could unlock access to hard-to-reach areas of other celestial bodies in the future.

Ingenuity arrived on Mars in February, clinging to the belly of the Perseverance rover, surviving a seven-month trek through deep space and an intense seven-minute landing sequence through Mars’ atmosphere. Within a few hours of Perseverance’s landing, engineers started analyzing orbital imagery to find a prime flight zone to drop off Ingenuity for its first flight — “an area where it is safe for the helicopter to take off, and also safe for the helicopter to land again after flight,” the craft’s chief pilot, Håvard Grip, said.

The landing site, he said, needed to be flat and free of any large rocks that could threaten Ingenuity’s flight demos. But it also needed to have “texture” — distinct features on the ground that the helicopter’s AI-powered navigation camera can spot to track its whereabouts during flight. Soon after landing, “we began to realize that we might just have a really great airfield right in front of our noses,” Grip told reporters at a press briefing on Tuesday.

Perseverance is in the middle of a days-long drive to the flight zone, just 196 feet away from the landing site. When it arrives, the craft will be lowered to the ground. Then Perseverance will spend roughly 25 hours driving about 330 feet away to a location NASA named the Van Zyl Overlook as a tribute to Jakob Van Zyl, a senior Jet Propulsion Laboratory scientist who died last year.

Dropping Ingenuity off in its flight zone is “a very prescribed and meticulous process,” said Farah Alibay, who leads Ingenuity’s integration with Perseverance. Ingenuity will need to be flipped from its current horizontal position on the rover to a vertical position before touching the ground, which will take “multiple days,” she said. “The most stressful day, at least for me, is gonna be that last day while we finally separate the helicopter and drop Ingenuity on the ground.”

Engineers test Ingenuity’s deployment from Perseverance using mock-ups.Image: NASA / JPL

Lockheed Martin designed the Mars Helicopter Delivery System that will help Ingenuity’s tiny landing legs set foot on the ground. Keeping that delivery system lightweight while secure was a huge challenge even for Lockheed, which has decades of experience designing space systems. “We had to toss all that heritage and knowledge aside and literally start from scratch with a new electrical connection design,” Jeremy Morrey, Lockheed’s top engineer for the deployment system, told The Verge in an interview.

Once on the ground, NASA engineers expect Ingenuity to conduct its first flight test no earlier than April 8th, give or take a few days depending on Mars’ weather. The helicopter’s flight zone is shaped like a mini running track, with a box-shaped takeoff and return area on one side of the zone. “The first flight is special — it’s by far the most important flight we plan to do,” Grip said, adding that a successful first flight will mean “complete mission success.”

For that debut flight, Ingenuity will climb nearly 10 feet (3 meters), hover in place for about 30 seconds, turn in midair, then descend for a landing. It will be fully autonomous, operating on commands sent by engineers back on Earth the day prior. A 0.5-megapixel navigation camera on Ingenuity’s underside will be snapping 30 photos per second of the ground to inform its movement.

Ingenuity has another, more powerful camera with 13 megapixels facing the horizon. That will snap pictures in midair, while cameras aboard Perseverance will aim to capture the helicopter in flight. All of those pictures will eventually be transmitted back to Earth.

The flight model of NASA’s Ingenuity Mars Helicopter. Image: NASA / JPL

Four more flight tests are planned in a month-long window after Ingenuity’s first 10-foot takeoff. What the helicopter does during those flight tests will largely depend on the results of the first one. “It could, in principle, go higher currently as designed,” Grip said. “There may be cases where, if everything goes well during our nominal flights, we might stretch things a little bit beyond the nominal flight.”

After that, Ingenuity’s test campaign will likely come to an end. It’s a demo mission, and Perseverance has other objectives to focus on, like collecting Martian soil samples for a future Mars mission to bring back to Earth.

If successful, Ingenuity will mark the first powered flight on another world. A mission to Venus by the Soviet Union in the 1980s under its Vega program claimed the title for first off-world flight, with two balloon aerobots (not powered) flying into the clouds of Venus. Off-world helicopters like Ingenuity, if proven to be viable, could be used in future missions to trek places where wheeled rovers can’t reach, like caves, tunnels, or mountaintops.

Even before Ingenuity’s first flight, engineers are already celebrating making it this far. Having a tiny, four-pound helicopter survive a trip from Earth to Mars is no easy task, said Morrey, the Lockheed engineer. “You have to survive launch on a rocket while carrying a carbon fiber feather. It’s never been done before,” he said of a mission like this.

The Verge

23/03/2021


5387: Primeira tentativa de voar de helicóptero em Marte será em Abril

CIÊNCIA/MARTE/TECNOLOGIA

Se a experiência for bem-sucedida, será uma façanha, porque o ar marciano tem uma densidade equivalente a apenas 1% da atmosfera da Terra

© Patrick T. FALLON / AFP

A NASA fará uma primeira tentativa de voo de um dispositivo motorizado noutro planeta no início de Abril, quando testará o helicóptero Ingenuity em Marte, anunciou a agência espacial dos Estados Unidos esta terça-feira.

Por enquanto, este helicóptero ultra-leve, semelhante a um grande drone, está dobrado e acoplado à parte inferior do rover Perseverance, que pousou no planeta vermelho no mês passado.

“A nossa melhor estimativa é 8 de Abril”, revelou Bob Balaram, engenheiro-chefe do Ingenuity, numa conferência de imprensa sobre a data do evento que será o equivalente ao primeiro voo de uma aeronave na Terra pelos Irmãos Wright em 1903.

No entanto, o dia exacto da tentativa de voo ainda pode mudar, esclareceu o engenheiro.

Se a experiência for bem-sucedida, será uma façanha, porque o ar marciano tem uma densidade equivalente a apenas 1% da atmosfera da Terra.

Espera-se que o primeiro voo seja muito simples: após descolar verticalmente, o helicóptero voará a uma altitude de três metros, pairará ali por 30 segundos e fará uma curva antes de pousar no solo novamente.

O dispositivo receberá instruções da Terra algumas horas antes, mas analisará a sua posição em relação ao solo durante o próprio voo, tirando 30 fotos por segundo.

A NASA já determinou o terreno sobre o qual o mini-helicóptero voará, localizado ao norte do local de pouso do rover.

O Perseverance ainda não chegou ao destino, o que “levará mais alguns dias”, disse Farah Alibay, chefe de ligação da NASA entre as equipas encarregadas do veículo e do helicóptero.

O Ingenuity será posicionado no local preciso de lançamento antes de ser desacoplado do rover, que então se distanciará dele.

Assim que o helicóptero estiver a uma distância segura do Perseverance, o rover deve mover-se cerca de cinco metros para não obscurecê-lo, o que levará aproximadamente 25 horas. O helicóptero precisará do sol para abastecer de energia seus painéis solares antes da chegada da gelada noite marciana.

O rover será então posicionado num ponto de observação para capturar as proezas da nave com suas câmaras. Estão planeados até cinco voos de dificuldade gradual, distribuídos ao longo de um mês.

Composto por quatro pés, um corpo e duas hélices sobrepostas, o Ingenuity pesa apenas 1,8 kg e mede 1,2 metros de largura.

O programa deste helicóptero custou à NASA cerca de 85 milhões de dólares (cerca de 71 milhões de euros).

No futuro, esses dispositivos podem ser cruciais para a exploração do planeta, sendo capazes de ir onde os rovers não podem, como os desfiladeiros.

Diário de Notícias
DN/AFP
23 Março 2021 — 22:49


5173: Linux conquista Marte! Helicóptero Ingenuity usa Open Source

CIÊNCIA/MARTE/TECNOLOGIA/SOFTWARE

O momento da aterragem do rover Perseverance, na superfície de Marte, ficará certamente marcado na história. No entanto, além do rover Perseverance seguiu também um pequeno helicóptero, como o nome Ingenuity, que se destaca por usar Linux como sistema operativo.

Apesar do Linux não ter ainda conquistado o segmento dos Desktops… por agora já “conquistou” Marte!

Helicóptero Ingenuity tem SoC Qualcomm Snapdragon 801 e Linux

Na página do IEEE Spectrum, os engenheiros da NASA JPL disponibilizaram informação onde explicam como é que helicóptero Ingenuity funciona. O principal destaque vai para o facto deste helicóptero funcionar de forma autónoma. O veículo é de tamanho reduzido e tem  rotores de 1,2 m feitos de fibra de carbono. Pesa apenas 1,8 kg e é capaz de suportar temperaturas extremas.

O Ingenuity é a  primeira aeronave a voar em Marte.

Segundo informações, este “engenho” irá realizar voos de 90 segundos (durante 30 dias, que é o tempo de vida estimado) enquanto está separado da Terra por 10 minutos-luz. Tal significa que a comunicação ou controlo em tempo real é impossível neste cenário.

Relativamente ao hardware e software há também algumas curiosidades. O helicóptero Ingenuity tem um SoC Qualcomm Snapdragon 801 que foi usado pelo Samsung Galaxy S5 em 2014. Este SoC permite captar imagens de 13 MPX e analisá-las a 30 Hz.

Relativamente ao software, mais concretamente ao sistema operativo, foi usado o Linux. Foram feitas várias adaptações e o mais fantástico é que todo o código está disponível no GitHub aqui. Segundo os engenheiros, “Esta é a primeira vez que voaremos com Linux em Marte”!

Pplware
Autor: Pedro Pinto
20 Fev 2021


2585: NASA vai levar um drone voador autónomo a Marte para fazer história

CIÊNCIA

A NASA está bastante mais à frente de qualquer outra agência espacial no que toca à exploração de Marte. Nesse sentido, esta já percebeu como colocar no solo do planeta vermelho os seus rovers e sondas. Os engenheiros do Jet Propulsion Laboratory, na Califórnia, anexaram um drone voador à barriga do rover Marte 2020. Este será lançado em Julho próximo.

Este veículo, totalmente autónomo, tem uma aparência de mini-helicóptero e terá uma missão de auto adaptação.

Que tipo de drone irá sobrevoar Marte?

O mini-helicóptero para Marte (Helicóptero Marte), será movido a energia solar. Apesar do seu tamanho, cerca de 80 centímetros de altura (quando aberto e pronto a voar), esta será a primeira aeronave a voar noutro planeta. O robô drone irá para o planeta vermelho com a sonda Mars 2020 da NASA.

Conforme foi avançado, a missão Mars 2020 está programada para ser lançada a 17 de Julho de 2020. A partir do Cabo Canaveral, o rover será então transportado pelo foguetão Atlas 5 da United Launch Alliance.

Missão Mars 2020 será um marco na história da exploração de Marte

A instalação do helicóptero para Marte será feita na parte inferior do rover Mars 2020. Actualmente, os engenheiros estão a conceber e a preparar a nave a uma série de verificações antes do voo. Para já, o veículo que aterrará no solo marciano está a ser submetido a um teste de vibração. O processo é assim idêntico ao que foi usado na aterragem que entregou o rover Curiosity em Marte em 2012.

Com esta união de duas grandes naves espaciais, posso dizer definitivamente que todas as peças estão prontas para uma missão histórica de exploração. Juntos, Marte 2020 e o Helicóptero Marte, ajudarão a definir o futuro da ciência e da exploração do Planeta Vermelho nas próximas décadas.

Referiu Thomas Zurbuchen, responsável da NASA em Washington.

Os principais objectivos da missão Mars 2020 incluem a procura de sinais de vida microbiana antiga em Marte. Nesse sentido, o rover irá recolher amostras de rocha para serem recuperadas e trazidas para a Terra numa futura missão. Além disso, será testado um dispositivo para gerar oxigénio a partir do dióxido de carbono na atmosfera marciana.

Helicóptero Marte – Uma inovação na atmosfera marciana

Equipado com um par de lâminas contra-rotativas, o mini-helicóptero é uma experiência de demonstração tecnológica. Depois do rover chegar a Marte em 18 de Fevereiro de 2021, este deixará cair o drone sobre a superfície marciana e afastar-se-á para uma distância segura. Posteriormente, o rover irá continuar com as suas próprias investigações científicas independentes do helicóptero.

O novo dispositivo voador, terá uma cobertura que o protegerá contra detritos durante a entrada, descida e aterragem do rover em Marte.

O nosso trabalho é provar que o voo autónomo e controlado pode ser executado na atmosfera marciana extremamente fina. Como o nosso helicóptero é projectado como um teste de voo de tecnologia experimental, ele não transporta instrumentos científicos. Mas se provarmos que o voo motorizado em Marte pode funcionar, estamos ansiosos pelo dia em que os helicópteros de Marte possam desempenhar um papel importante nas futuras explorações do Planeta Vermelho.

Comentou MiMi Aung, do JPL.

Helicóptero será autónomo e voará à sua vontade

O helicóptero voará autonomamente, sem entrada em tempo real de controladores terrestres que estão a milhões de quilómetros de distância. O drone transporta então duas câmaras e a telemetria do helicóptero será encaminhada através de uma estação base no rover.

A atmosfera na superfície marciana tem cerca de 1% da densidade da Terra. Dessa forma, o desempenho de uma aeronave de asa rotativa como o Helicóptero Marte é mais limitado.

Assim sendo, os rotores do Helicóptero Marte girarão entre 2400 e 2900 rpm. Este valor é cerca de 10 vezes mais rápido que um helicóptero a voar na atmosfera da Terra. O recorde de altitude de um helicóptero na Terra é de cerca de 12000 metros.

Estas máquinas voadoras poderão ser os batedores do futuro

A NASA diz que os futuros helicópteros de Marte poderão transportar instrumentos científicos e actuar como batedores de rovers e, eventualmente, humanos, explorando o Planeta Vermelho. Os drones poderiam examinar penhascos, cavernas e crateras profundas, lugares onde poderia ser muito arriscado enviar uma tripulação ou um rover caro, disse a NASA num comunicado.

Com toda a certeza, estas imagens aéreas também podem ajudar a localizar obstáculos para os rovers atravessarem a superfície marciana.

Lua de Saturno também vai receber um helicóptero da NASA

O Helicóptero Marte não é o único robô voador que a NASA está a desenvolver para enviar para outros mundos. Na verdade, no início deste ano, a NASA aprovou o desenvolvimento de uma missão chamada Dragonfly, que usará uma aeronave a rotor para voar através da atmosfera Titan, a maior lua de Saturno.

Ao contrário do Helicóptero Marte, a Dragonfly é uma missão de investigação completa com o seu próprio conjunto de instrumentos científicos. Titan é coberto por uma atmosfera mais espessa do que a da Terra, tornando-o um ambiente mais favorável para uma aeronave de asa rotativa do que Marte.

Contudo, Saturno está seis vezes mais distante do Sol do que Marte, por isso os projectistas planeiam contar com um gerador nuclear para alimentar a Dragonfly em torno de Titã.


pplware
Imagem: NASA
Fonte: Space Flight Now