Еще до окончания основной миссии Ingenuity в качестве демонстратора технологий вертолет показал, что он может обеспечить тактическую и научную разведку для миссии Perseverance. На практике это не всегда было возможно, но Ingenuity действительно неоднократно доказывал свою ценность в течение миссии. Команда с нетерпением ждала возможности сделать это еще раз, поскольку марсоход совершил долгое восхождение вверх по дельте Езеро.
Рейс 46 позволил Ingenuity увидеть важный с научной точки зрения регион Тенби, но ряд незначительных проблем задержал выполнение рейса 47, что позволило марсоходу Perseverance догнать вертолет. Это исключало любые разведывательные полеты над Тенби, поскольку для этого требовалось, чтобы «Изобретательность» пролетал над траекторией движения марсохода, что представляло бы неприемлемый риск для обоих транспортных средств. Вместо этого команда Ingenuity попыталась сфотографировать Тенби с расстояния, когда вертолет двигался дальше вверх по дельте на рейсе 47. Поле зрения камеры Ingenuity Return to Earth (RTE) направлено по диагонали вниз, захватывая относительно узкий диапазон чуть выше. горизонта примерно до 40 градусов ниже. Это узкое поле зрения позволяет камере делать прекрасные детализированные изображения марсианской поверхности, но оставляет мало места для ошибок при наведении. Поскольку положение вертолета естественным образом колеблется в ответ на внешние факторы во время полета, детали вблизи границ запланированного изображения часто остаются за пределами фактического кадра. Объекты, которые находятся далеко, всегда находятся близко к горизонту и, следовательно, близко к краю кадра камеры, и их трудно надежно зафиксировать. Изображение, которым вертолетная команда надеялась произвести впечатление на научную команду марсохода, было скрыто от глаз всего на несколько градусов. Хотя эти изображения были предоставлены научной группе до прибытия марсохода, к сожалению, практической ценности они не имели.
Обстоятельства были гораздо более благоприятными для рейса 48. Perseverance планировал провести не менее двух недель в Тенби, после чего сразу же последовало исследование двух других запланированных мест к западу: Кастелл-Хенллис и Фоэл Драйгарн. Ученые стремились составить свой план для этих регионов и попросили команду Ingenuity провести предварительную разведку Кастелл-Хенллис. Благодаря тому, что марсоход находился в непосредственной близости, что обеспечивало хорошую связь, и не нужно было беспокоиться о пересечении пути марсохода, все было готово для идеального научно-разведывательного полета. Конечно же, 48-й полет Ingenuity позволил получить кладезь аэрофотоснимков, показывающих точную интересующую область с разрешением на несколько порядков лучше, чем когда-либо ранее. Все эти изображения были переданы на Землю и предоставлены планировщикам марсохода и ученым за полные две недели до того, как марсоход достигнет этой области. Впервые с начала кампании команда добилась научного успеха, установив шаблон для будущего сотрудничества с учеными проекта.
Ученые сочли, что аэрофотосъемка третьего научного района, Фоэл Драйгарн, имеет минимальную ценность, поэтому команда решила отправить вертолет дальше вверх по дельте, а не выполнять дополнительные разведывательные полеты в этом районе. Этот план был отложен из-за двух неудачных попыток полета: первая из-за сильного ветра, охлаждающего батарею ниже уровня предполетной проверки, а вторая из-за незначительной проблемы с последовательностью команд. С третьей попытки Ingenuity совершил 49-й полет на Марсе. Команде управления, навигации и управления в очередной раз удалось выйти за пределы допустимого диапазона с помощью 16-метрового всплывающего окна в конце полета. На пике Ingenuity сделал самый высокий суборбитальный снимок марсианской поверхности с момента приземления, надеясь увидеть внутреннюю южную стену кратера Бельва (то, что Perseverance планировал пропустить из-за нехватки времени). Команда выполнила операцию переноса, чтобы получить это изображение (среди прочего), но опять же, расстояние до кратера гарантировало, что оно оставалось скрытым рядом с верхним краем кадра.
Где вертолет?
Это был последний разом, когда команда слышала сообщение с вертолета за мучительно долгое время. Стремясь продолжить движение вверх по дельте, команда несколько раз пыталась передать инструкции для рейса 50, но безуспешно. Сол за солом вертолет оставался неуловимым. Каждый раз телеметрия, передаваемая по нисходящей линии связи с вертолетной базовой станции (HBS) на марсоходе, возвращалась, не показывая никаких радиосигналов вертолета.
Со времени первого послезимнего ночного «выживания» 685-го сола вертолет, к сожалению, то дрейфовал, то переходя в режим ночного выживания (имея достаточно мощности, чтобы избежать ночных отключений). Ночные отключения приводят к неопределенности времени пробуждения Ingenuity, что значительно усложняет планирование. Новое переходное состояние мощности сделало прогнозирование времени утреннего пробуждения еще более трудным, с большими колебаниями по мере того, как состояние мощности вертолета приближалось к порогу выживания в течение ночи. Ограничения, связанные с мощностью марсохода и графиком работы инструментов, как правило, не позволяли команде каждое утро исследовать весь диапазон пробуждения. Неудивительно, что за последние несколько недель команда потратила значительное количество солов на то, чтобы потерять, найти, а затем вернуть вертолет.
Таким образом, команда не слишком беспокоилась, когда связь с вертолетом была потеряна в 755-й сол. Стандартная практика заключалась в методичном поиске подмножеств ожидаемого окна пробуждения в течение нескольких солов, в конечном итоге создавая достаточное покрытие, чтобы поймать пробуждение вертолета. Вскоре после пропущенной связи 755-го сола марсоход переместился к месту непосредственно к юго-востоку от Кастелл-Хенллис, чтобы начать тщательное научное исследование местности. Это поместило его в глубокую коммуникационную тень, созданную скалистым обнажением. Когда марсоход вышел из тени связи по пути к Фоэлу Драйгарну, а вертолета по-прежнему нигде не было, ситуация начала вызывать некоторую тревогу. Ученые продолжали расширять окна поиска, выполняя еще большую умственную гимнастику, чтобы попытаться объяснить, как вертолет мог проснуться в эти часы. Низкая производительность телекоммуникаций рассматривалась как правдоподобное объяснение, но были причины сомневаться в этом. За более чем 700 сол эксплуатации вертолета на Марсе, никогда не было полного отключения радиосвязи. Даже в самых плохих условиях связи, всегда были признаки активности.
Наконец, на 761-й сол, почти через неделю после первой пропущенной регистрации, команда связи заметила одинокое радиоподтверждение в 9:44 LMST (местное среднее солнечное время), как раз в то время, когда мы ожидали увидеть пробуждение вертолета. Еще одно радиоподтверждение в то же время на 762-й сол подтвердило, что вертолет действительно жив, что стало долгожданным облегчением для команды. В конечном счете, это первое в своем роде отключение связи было результатом двух факторов. Во-первых, топология связи между марсоходом и вертолетом была очень сложной для радио, используемого Ingenuity. В дополнение к вышеупомянутой тени связи небольшой гребень, расположенный к юго-востоку от места посадки рейса 49, отделял вертолет от рабочей зоны марсохода. Воздействие этого хребта уменьшилось только после того, как марсоход приблизился к вертолету на некомфортную близость. Во-вторых, антенна HBS расположена с правой стороны ровера, достаточно низко над палубой, чтобы можно было наблюдать значительные эффекты окклюзии от различных частей ровера.
Готов или нет, вот и ровер
На 762-й сол, вскоре после того, как HBS получил радиосигнал, марсоход завершил исследование Фоэла Драйгарна, развернулся и начал агрессивный спринт вверх по дельте. Теперь он сокращал расстояние с вертолетом на полной скорости. Это поставило перед вертолетной командой серьезную дилемму. Как упоминалось ранее, для Ingenuity крайне важно опережать марсоход Perseverance при движении по узким каналам дельты Езеро. Теперь марсоход должен был доставить вертолет в 45-метровую бесполетную зону в течение следующего дня. Несмотря на то, что они не «разговаривали» с вертолетом в течение недели и знали только примерное время, когда ожидать его пробуждения, теперь команде нужно было направить рейс вверх или рискнуть быть обойденным. Полагаясь на бортовые предполетные проверки вертолета для обеспечения безопасности транспортного средства и полагаясь на надежную связь с марсоходом в непосредственной близости, команда передала план полета. По команде Ingenuity проснулся и совершил свой 50-й полет на красной планете, преодолев более 300 метров и установив новый рекорд высоты в 18 метров. Было бы преуменьшением сказать, что команда вертолета испытала облегчение, увидев на следующее утро успешную телеметрию полета по линии связи Sol 763.
Несмотря на неизбежное возвращение марсианского лета, теперь кажется, что пыль, покрывающая солнечную панель, гарантирует, что Ingenuity, вероятно, останется в этом переходном состоянии мощности в течение некоторого времени. Это означает, что, к большому огорчению его команды, они еще не закончили играть в эту игру в прятки с высокими ставками с игривым маленьким вертолетом.
