Ne yanlış gitti? NASA başka bir gezegende ilk uçak kazası araştırmasını yürütüyor

NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı ve AeroVironment mühendisleri, Ingenuity Mars Helicopter’in 18 Ocak 2024’teki son uçuşunun ayrıntılı değerlendirmesini tamamlıyor ve bu, önümüzdeki birkaç hafta içinde NASA teknik raporu olarak yayınlanacak.

30 gün boyunca beş adede kadar deneysel test uçuşu gerçekleştirecek bir teknoloji gösterisi olarak tasarlanan Ingenuity, başka bir dünyadaki ilk uçaktı. Neredeyse üç yıl boyunca faaliyet gösterdi, 72 uçuş gerçekleştirdi ve iki saatten fazla uçuş süresi biriktirirken planlanandan 30 kat daha fazla uçtu.

Soruşturma, Ingenuity’nin navigasyon sisteminin uçuş sırasında doğru veri sağlayamamasının muhtemelen görevi sonlandıran bir olaylar zincirine neden olduğu sonucuna varıyor. Raporun bulgularının gelecekteki Mars helikopterlerinin yanı sıra başka dünyalarda görev yapacak diğer uçaklara da fayda sağlaması bekleniyor.

Son yükseliş

Uçuş 72, Ingenuity’nin uçuş sistemlerini değerlendirmek ve bölgeyi fotoğraflamak için kısa bir dikey atlama olarak planlandı. Uçuştan elde edilen veriler, Ingenuity’nin 12 metreye (40 feet) tırmandığını, havada asılı kaldığını ve görüntü yakaladığını gösteriyor.

19 saniyede alçalmaya başladı ve 32 saniye sonra helikopter yüzeye geri döndü ve iletişimi durdurdu. Ertesi gün, misyon iletişimi yeniden sağladı ve uçuştan altı gün sonra gelen görüntüler, Ingenuity’nin rotor kanatlarında ciddi hasar meydana geldiğini ortaya çıkardı.

Ne oldu

Ingenuity’nin ilk pilotu JPL’den Håvard Grip, “100 milyon mil uzaktan bir kaza soruşturması yürütürken, herhangi bir kara kutunuz veya görgü tanığınız olmaz” dedi. “Mevcut verilerle birden fazla senaryo geçerli olsa da, büyük olasılıkla olduğuna inandığımız bir senaryo var: Yüzey dokusunun olmaması, navigasyon sistemine çalışmak için çok az bilgi verdi.”

Helikopterin görüş navigasyon sistemi, iyi dokulu (çakıllı) ancak düz arazide aşağı bakan bir kamera kullanarak yüzeydeki görsel özellikleri izlemek üzere tasarlandı. Bu sınırlı izleme yeteneği, Ingenuity’nin ilk beş uçuşunu gerçekleştirmek için fazlasıyla yeterliydi, ancak Uçuş 72’de helikopter, Jezero Krateri’nin dik, nispeten özelliksiz kum dalgalarıyla dolu bir bölgesindeydi.

Navigasyon sisteminin ana gereksinimlerinden biri, helikopterin dikey ve yatay hızlardan oluşan küçük bir zarf içinde iniş yapmasını sağlayacak hız tahminleri sağlamaktı. Uçuş 72 sırasında gönderilen veriler, kalkıştan yaklaşık 20 saniye sonra navigasyon sisteminin takip edecek yeterli yüzey özelliğini bulamadığını gösteriyor.

Uçuştan sonra çekilen fotoğraflar, navigasyon hatalarının iniş sırasında yüksek yatay hızlar yarattığını gösteriyor. En olası senaryoda, kum dalgasının eğimi üzerindeki sert darbe Ingenuity’nin yalpalayıp yuvarlanmasına neden oldu.

Hızlı tutum değişikliği, hızlı dönen rotor kanatları üzerinde tasarım sınırlarının ötesinde yük oluşmasına neden oldu ve dördünün de en zayıf noktasından (uçtan yaklaşık üçte bir uzakta) kopmasına neden oldu. Hasarlı kanatlar, rotor sisteminde aşırı titreşime neden oldu, bir kanadın geri kalanını kökünden kopardı ve aşırı güç talebi yaratarak iletişim kaybına neden oldu.

Aşağı ama dışarı değil

Flight 72, Ingenuity’yi kalıcı olarak yere indirmiş olsa da, helikopter hâlâ hava durumu ve aviyonik test verilerini Perseverance gezginine haftada bir kez gönderiyor. Hava durumu bilgileri Kızıl Gezegenin gelecekteki kaşiflerine fayda sağlayabilir. Aviyonik veriler, Kızıl Gezegen için gelecekteki uçak ve diğer araç tasarımları üzerinde çalışan mühendisler için şimdiden faydalı olmaya başladı.

Ingenuity’nin proje yöneticisi Teddy Tzanetos, “Ingenuity, büyük miktarda bilgisayar gücü gerektirecek şekilde uygun fiyatlı olacak şekilde tasarlandığından, ticari kullanıma hazır cep telefonu işlemcilerini derin uzayda uçuran ilk görev olduk” dedi.

“Artık dört yıllık sürekli operasyonlara yaklaşıyoruz, bu da Mars’ın zorlu ortamında çalışmak için her şeyin daha büyük, daha ağır ve radyasyona dayanıklı olması gerekmediğini gösteriyor.”

Ingenuity’nin uzun ömürlülüğünden ilham alan NASA mühendisleri, Mars Örnek İade kampanyası için araç tasarımlarında kullanılabilecek daha küçük, daha hafif aviyonikleri test ediyorlar. Veriler aynı zamanda gelecekteki bir Mars helikopterinin neye benzeyebileceğini ve ne yapabileceğini araştıran mühendislere de yardımcı oluyor.

11 Aralık Çarşamba günü, Amerikan Jeofizik Birliği’nin Washington’daki yıllık toplantısında brifing sırasında Tzanetos, kendisinin ve diğer Ingenuity mezunlarının araştırdığı bir konsept olan Mars Chopper rotorlu taşıtının ayrıntılarını paylaştı.

Tasarlandığı şekliyle Chopper, Ingenuity’den yaklaşık 20 kat daha ağırdır, birkaç kilo bilim ekipmanını uçurabilir ve günde 2 mil (3 kilometre) kadar yolculuk yaparken bağımsız olarak Mars’ın uzak konumlarını keşfedebilir. (Ingenuity’nin en uzun uçuşu 2.310 fit veya 704 metreydi.)

Tzanetos, “Yaratıcılık bize Mars’ta uçuşun geleceğini hayal etme güvenini ve verilerini verdi” dedi.