Гелікоптер NASA Ingenuity Mars розбився на початку цього року, коли його навігаційна система заплуталася в безлюдній місцевості, над якою він пролітав, зробили висновок інженери проекту.
Керівники проєкту марсіанського вертольота Ingenuity в Лабораторії реактивного руху представили результати того, що вони назвали «першим розслідуванням авіакатастрофи в іншому світі», на щорічних зборах Американської геофізичної спілки тут 11 грудня, пояснивши, що, на їхню думку, сталося під час 72-го й останнього польоту Ingenuity в січні.
«Першопричиною цього стало погіршення навігації через візуальну нечіткість місцевості, можливо, у поєднанні з високими місцевими нахилами», — сказав Говард Гріп, шеф-пілот першої половини місії Ingenuity в JPL.
Гелікоптер використовував камеру, спрямовану вниз, для відстеження особливостей поверхні, і цей підхід добре працював протягом більшої частини місії, коли вертоліт пролітав над місцевістю з великою кількістю каміння та інших особливостей. Однак до моменту аварії Ingenuity досяг області піщаних брижів, де навігаційна система могла зафіксувати лише кілька об'єктів.
За словами Тревіса Брауна, головного інженера і керівника групи Ingenuity, під час польоту 70 навігаційна система «почала зазнавати труднощів», але все ще залишалася в межах досвіду минулих польотів. «Однак на 71-му рейсі проблеми з навігацією стали причиною аварійної посадки».
Під час польоту 71 Ingenuity приземлився з горизонтальною швидкістю близько 2,5 метра на секунду, що в п'ять разів більше, ніж передбачено проєктом, але вертоліт, схоже, не постраждав. «Ми бачимо ознаки того, що вертоліт відскочив і проборознив поверхню», — сказав Гріп.
За його словами, схоже сталося і з рейсом 72, який виконувався в режимі «спливання», щоб диспетчери могли зорієнтуватися після аварійної посадки попереднього рейсу. «Ми бачимо ознаки того, що вертоліт підстрибував, борознив пісок і викидав пісок із шасі. З цього ми можемо зробити висновок, що і в польоті 72 була жорстка посадка з високою бічною швидкістю».
Незабаром після цього фінального польоту представники проєкту припустили, що під час жорсткої посадки ротори стикнулися з поверхнею, що призвело до їхньої поломки. Тепер вони вже не вірять, що це було саме так.
За словами Гріпа, натомість лопаті були пошкоджені згинальними навантаженнями під час посадки. Усі чотири лопаті отримали однакові пошкодження, відламавшись приблизно на третину шляху від кінчика. «Це свідчить про те, що всі вони зазнали однакових навантажень і зламалися в слабкій структурній точці лопаті», — сказав він. Цей висновок підтверджується структурним аналізом лопатей.
Цей аналіз був заснований на обмежених телеметричних даних і зображеннях, отриманих від Ingenuity. «У нас недостатньо інформації, щоб зрозуміти деякі деталі послідовності подій у момент посадки», — сказав він, зазначивши, що втома з часом або непомічені ушкодження, отримані під час попереднього польоту, могли зіграти свою роль, викликавши поломку лопатей ротора безпосередньо перед посадкою, а не після приземлення.
За результатами розслідування було надано кілька рекомендацій, як-от поліпшення навігаційних систем для роботи з місцевістю з невеликими особливостями та більш надійне опрацювання телеметрії в разі виявлення аномалій.
Ці рекомендації та інші напрацювання Ingenuity будуть використані в майбутніх вертольотах для польотів на Марс. На брифінгу Тедді Тзанетос, керівник проекту Ingenuity, розповів про один із концептів під назвою Mars Chopper. У той час як Ingenuity важить менше ніж два кілограми, Mars Chopper буде набагато більшим, із шістьма наборами роторів.
Він міг би нести п'ять кілограмів корисного навантаження і пролітати три кілометри за марсіанський день, долаючи місцевість набагато швидше, ніж марсоходи. «Приблизно за тиждень ви зможете подолати відстань, яку проїхав Perseverance», — сказав він. «Це справді змінює ситуацію, коли йдеться про дослідження та відкриття».
Офіційні особи наголосили, що Mars Chopper — це концепт, і немає жодних твердих планів щодо його розробки для майбутньої місії на Марс. «Це концепція, покликана показати можливість того, що може бути — і, очевидно, ми сподіваємося, що буде — реалізовано в майбутньому», — сказав Гріп.
Ingenuity, незважаючи на жорстку посадку, продовжує жити. «Ingenuity, за винятком роторної системи, все ще жива і здорова», — сказав Тзанетос. «Навіть після жорсткої посадки рейсу 72 авіоніка, акумулятор, датчики були справні». Наразі вертоліт виконує функції метеостанції, щодня збираючи дані. Залежно від обсягу доступної флеш-пам'яті він може пропрацювати в цій ролі до 20 років.
Гелікоптер продовжує періодично підтримувати зв'язок із Perseverance, який передає дані на Землю, навіть незважаючи на те, що ровер віддалився більш ніж на три кілометри. «Це набагато далі, ніж ми припускали, що зможемо підтримувати радіозв'язок», — сказав Браун.
Однак він додав, що незабаром ровер має пройти над ділянкою місцевості, яка виведе його із зони прямої видимості з Ingenuity і перерве зв'язок. «Цілком імовірно, що протягом наступного місяця ми втратимо зв'язок назавжди, — сказав він, — або до тих пір, поки не прибудемо на місце».
