Bu görüntü, Mars’ta uçan NASA’nın Yaratıcı Helikopterinin bir örneğidir. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Rağmen NASAYaratıcılığı Mars Helikopter beklentilere meydan okudu, Mars’ta bir uçağın güçlü, kontrollü uçuşunun mümkün olduğunu kanıtladı ve her yerde inanılmaz bir başarı elde etti, yaklaşan Mars kışı ek zorluklar getiriyor. Her sol (Mars günü) Ingenuity’nin sonuncusu olabilir.
Mars’ta kış aylarında Ingenuity Mars Helikopterinin güneş enerjisi dizisine daha az gün ışığı ulaştığından, muhtemelen pillerini şarjlı tutmakta yetersiz kalacaktır. Düşük voltajın elektronik aksamın sıfırlanmasına neden olduğu, geceleri pil kesintilerinden muzdarip olduğuna inanılıyor. Isıtıcının elektroniği güvenli sıcaklık aralığında tutması için yetersiz güç olması da muhtemeldir. Her gece bu soğuk döngü elektroniklerin arızalanmasına neden olabilir.
Yakın tarihli bir makalede ayrıntılı olarak açıklandığı gibi, bir yıllık uzatılmış görevimizde ilk kez 3 Mayıs (Sol 427) ve 4 Mayıs (Sol 428) uydu bağlantısından Ingenuity ile iletişim kaybı yaşadık. Bir haftalık anormallik araştırması, veri toplamaya adanmış iki sol ve Azim ve Yaratıcılık operasyon ekiplerinin kahramanca çabalarından sonra, Ingenuity ile yeniden güvenilir iletişim kurduğumuzu bildirmekten çok mutluyum. Mevcut tüm telemetriye dayanarak, helikopter sağlıklı görünüyor ve değiştirilmiş bir operasyon biçimine yeniden başladık. Kış yeniden işletmeye alma faaliyetlerinin nominal olarak tamamlandığını varsayarsak, Ingenuity’nin 29. uçuşu önümüzdeki birkaç gün içinde gerçekleşebilir.
Ingenuity’den gelen telemetri, iletişim kaybının geceye giren yetersiz pil şarj durumu (SOC) nedeniyle olduğunu ve bunun da görev saatimizin sıfırlanmasına neden olduğunu doğruladı. Bu günlük SOC açığının Mars kışı boyunca (Eylül/Ekim’e kadar) devam etmesi muhtemeldir.
NASA’nın Ingenuity Mars helikopteri, Perseverance gezicisinde bulunan bir çift yakınlaştırılabilir kamera olan Mastcam-Z tarafından yakın çekimde burada görülüyor. Bu görüntü, görevin 45. Mars günü veya solunda, 5 Nisan’da çekildi. Kredi: NASA/JPL-Caltech/ASU
Bunun gibi zorluklar beklenebilir: Başlangıçta planlanan beş uçuşun ötesinde yüzlerce sol ve düzinelerce uçuştan sonra, güneş enerjisiyle çalışan helikopter keşfedilmemiş arazide. Şu anda orijinal tasarım sınırlarımızın çok dışında faaliyet gösteriyoruz. Tarihsel olarak, Mars uzay aracı (özellikle güneş enerjisiyle çalışan uzay aracı) için çok zordur. Her sol, Ingenuity’nin sonuncusu olabilir.
Aşağıda, son iki haftadaki anormallik araştırmamızın, yüksek kış riski duruşumuzun ve kış ve sonrasında Ingenuity’nin önündeki olası yolların bir özeti yer almaktadır.
Sol 427 ve 428 İletişim Kaybı
Mars’ta sonbahar sonu/kış başında, Yaratıcılığın nominal operasyonların enerji taleplerini artık destekleyemeyeceği noktaya ulaştık. Sol 426 akşamından başlayarak, Ingenuity’nin elektronik aksamları sıfırlayan gece boyunca pil kesintileri (pil voltajında düşüşler) yaşamaya başladığına inanıyoruz. Mevcut güneş enerjisindeki mevsimsel düşüş, havadaki toz yoğunluğundaki artışlar ve sıcaklıklardaki düşüş nedeniyle, elektronik aksamları gece boyunca açık ve sıcak tutmak için gereken enerji talebi, Ingenuity’nin mevcut enerji bütçesini aştı.
Aşağıda Jezero Krateri’ndeki çevresel koşulların bir grafiği verilmiştir. Siyah çizgi, bir Mars yılı boyunca havadaki toz yoğunluğunun (“tau” olarak adlandırılır) klimatolojik bir modelidir ve beklenen günlük güneşlenme (güneş paneline ulaşan Güneş ışınlarının miktarı) yeşil noktalı çizgide gösterilmektedir. Şimdi Mars yılının, düşen güneş ışığıyla birlikte zirve tau’nun olduğu kısmındayız. Bu grafikte gösterilmeyen, Ingenuity’nin enerji talebini de artıran daha düşük ortalama günlük sıcaklıklar. Sol 600 civarına kadar bu zorlu kış enerjisi paradigmasında olmayı umuyoruz ve bu noktada soldan sola güç pozitifliğine geri dönmeyi umuyoruz.
Jezero’da Çevre Planı: Bu grafik, NASA’nın Perseverance Mars gezici aracının Sol 600’e indiği günden itibaren Jezero Krateri’ndeki çevresel koşulları gösteriyor. Siyah çizgi, havadaki toz yükünün klimatolojik bir modelini gösterirken yeşil noktalı çizgi, günlük güneş ışığını gösteriyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech
Kışın, her gece pil SOC’mizin aşağıdaki noktalara yeterince düşmesini bekliyoruz:
- Soğuk Bisiklet Bileşenleri: Isıtıcı termostatımız artık pili (ve çevresindeki elektronik aksamları) programlanan ayar noktasında (örn. eksi 13°F / eksi 25°C) tutamaz. Sonuç olarak, Ingenuity’nin elektroniğinin gece boyunca yaklaşık eksi 80 °C (eksi 112 °F) ortam sıcaklıklarına ulaşmasını bekliyoruz.Etki 1: Her gece bu soğuk çevrim, elektronik bileşenlerimiz için ömür boyu risk oluşturur.ve
- Temizlenen Görev Saati: Pil artık voltaj düzenleyicilerimizi ve görev saatimizi destekleyemez. Bu gece kesintisi, görev saatimizi sıfırlar (veya temizler).Etki 2: Her sabah Ingenuity ısındığında, boşalmış pilini şarj ettiğinde ve bilgisayarını açmaya çalıştığında, Perseverance ile senkronize olmayan yanlış hizalanmış bir alarm programına göre önyükleme yapıyor.
Perseverance, sol 427 ve 428 sabahı Ingenuity ile iletişim kurmaya çalıştığında, Ingenuity yanlış zamanda uyandığı için yanıt vermedi. Ekip, Perseverance’ın yanlış hizalanmış alarm dullarından biri sırasında Ingenuity ile iletişim kurma girişiminde bulunmak için Perseverance’daki Helikopter Baz İstasyonu (HBS) ile tam sol arama faaliyetini yukarı-bağlayarak tepki verdi ve başarılı oldu.
Sol 429’dan beri ve o zamandan beri her sol (helikopter faaliyetlerini içermeyen Sols 444 ve 445 hariç), en olası zamanlar olduğuna inandığımız zamanlarda benzer sabah arama faaliyetlerini kullanarak Ingenuity ile günlük temas halindeyiz. Yaratıcılık, elektronik aksamını başlatmaya çalışmak için yeterli olacaktır. Bu sabah arama faaliyetleri, helikopterin görev saatini her bir sol için yeniden programlar ve bu sol boyunca, elimizdeki enerjiyi kullanmak için ek planlanmış faaliyetlere olanak tanır. Şu anda, her şeyi bir gecede çalışır durumda tutmak için en az %70’lik bir tahmini ihtiyaçla ~%68 SOC ile gün batımına ulaşıyoruz. Kış gündönümüne (Temmuz’da Sol 500) ulaştığımızda, %2 SOC açığımızın %7’ye ulaşması bekleniyor ve bu noktada koşullar iyileşmeye başlayacak.
Şimdiye kadar indirilen tüm telemetri, Ingenuity’nin sağlıklı olduğunu ve gece boyunca süren soğuk döngülerden hiçbir hasar belirtisi göstermediğini gösteriyor. Bu sabah araması ve ardından akşam aktiviteleri yakın gelecek için yeni normalimiz.
Kış Riski Duruşu
En son modellerimiz, gece termostat stratejimizde yapılan değişikliklerden bağımsız olarak, elektronik çekirdek modül (ECM) bileşenlerini gece boyunca sıcak ve nominal sıcaklıklarında tutmanın son derece zor hatta imkansız olacağını gösteriyor. Bileşen arızası her zaman gezici konuşlandırmasından bu yana taşıdığımız bir risk olmasına rağmen, bu risk şimdi büyütülmüş durumda. ECM bileşenleri normalde pil ısıtıcımız tarafından gece boyunca sıcak tutulur (tipik olarak 5°, eksi 4° veya eksi 13°F veya eksi 15°, eksi 20° veya eksi 25°C’ye ayarlanır). ECM bileşenlerinin artık eksi 112 °F (eksi 80 °C) gece ortam sıcaklıklarına kadar termal döngüye girmesini bekliyoruz. Belirli bileşenlerin kış boyunca hayatta kalabileceğini önermek için sınırlı ECM bileşen testimiz var, ancak tüm ECM’nin kış boyunca nasıl bir performans göstereceğini tahmin edemeyiz. Soğukta ıslanan elektroniklerin, Fırsatın sona ermesine neden olduğuna inanılıyor ve Ruh Mars gezici misyonları.
Kış Operasyonları ve Ötesi
Yüksek risk duruşumuz göz önüne alındığında, son birkaç çözümde odak noktamız, Ingenuity’den HBS’ye veri indirme bağlantısına öncelik vermek olmuştur. Tüm benzersiz veriler Ingenuity’den HBS’ye kopyalanmadan önce bir avuç Heliden HBS’ye aktarım etkinliğimiz kaldı. Özellikle, hala Ingenuity’de bulunan son sekiz uçuştan uçuş performans günlüklerini, elektronik günlüklerini ve yüksek çözünürlüklü renkli görüntüleri kopyalıyoruz.
Tüm kritik günlükler aktarıldıktan sonra, ekip, gece boyunca devam eden soğuk çevrimimiz göz önüne alındığında, Ingenuity’nin uçuşa hazır olma durumunu yeniden oluşturacağımız bir yeniden devreye alma aşamasına geçecek. Teknoloji tanıtım aşamasında olduğu gibi, uçuşa geçmeden önce yüksek hızlı bir dönüş gerçekleştireceğiz. Ingenuity temiz bir sağlık raporu alırsa, Uçuş 29’da güneybatıya kısa bir sorti yapmaya hazır olacağız. Bu uçuş, nehir deltasında Perseverance numuneleri alırken yaklaşık olarak önümüzdeki dört ila altı ay boyunca telsiz bağlantımızı iyileştirecek.
Bu arada, Ingenuity uçuş yazılımı ekibi, gelişmiş navigasyon özelliklerini etkinleştirmek için bir dizi yükseltme hazırlayacak. Bu yeni yetenekler, Ingenuity’nin nehir deltasına yükselmesine ve geçen kış Perseverance için ileri keşif görevine devam etmesine yardımcı olacak.
Sonraki adımlar
Azim ve Yaratıcılık operasyon ekipleri, Ingenuity ile yeniden güvenilir iletişim kurma konusunda olağanüstü bir iş çıkardı. Sol 446 itibarıyla ekip, Ingenuity’den HBS on Perseverance’a yaklaşık 3.500 megabit (Mb) veri aktardı. Ekip, bu hafta yeniden devreye alma çabalarında ilerlemeye devam ederken, fırsatçı bir şekilde aktarılacak kritik olmayan günlüklerin ve görüntülerin Ingenuity’sinde kalan yaklaşık 400 Mb veri var. Perseverance ve Ingenuity arasındaki telekom bağlantısı sabit kalırsa ve Ingenuity temiz bir sağlık raporu alırsa, önümüzdeki birkaç gün içinde Flight 29’u gerçekleştirmeyi umuyoruz.
NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’nda Yaratıcılık Ekibi Lideri olan Teddy Tzanetos tarafından yazıldı.