تأخذ المراجعة نظرة فاحصة على الرحلة النهائية لطائرة الهليكوبتر إنجينوستي مارز التابعة للوكالة، والتي كانت أول طائرة تحلق على عالم آخر.
يكمل المهندسون من مختبر الدفع النفاث التابع لناسا في جنوب كاليفورنيا وشركة أيرو فيرونمنت تقييمًا مفصلًا للرحلة النهائية لطائرة الهليكوبتر إنجينوستي مارز في 18 يناير 2024، والتي ستُنشر في الأسابيع القليلة المقبلة كتقرير تقني من ناسا. تم تصميمها كعرض تكنولوجي لأداء ما يصل إلى خمس رحلات اختبارية تجريبية على مدى 30 يومًا، وكانت إنجينوستي أول طائرة على عالم آخر. عملت لمدة تقارب ثلاث سنوات، وأجرت 72 رحلة، وحلقت أكثر من 30 مرة أبعد مما هو مخطط له بينما جمعت أكثر من ساعتين من وقت الطيران.
تخلص التحقيق إلى أن عدم قدرة نظام الملاحة الخاص بـ Ingenuity على توفير بيانات دقيقة خلال الرحلة قد تسبب في سلسلة من الأحداث التي أنهت المهمة. من المتوقع أن تعود نتائج التقرير بالفائدة على الطائرات المروحية المستقبلية على كوكب المريخ، بالإضافة إلى الطائرات الأخرى المقرر أن تعمل في عوالم أخرى.
الرحلة 72 كانت مخططًا لها كقفزة عمودية قصيرة لتقييم أنظمة طيران Ingenuity وتصوير المنطقة. تُظهر بيانات الرحلة أن Ingenuity ارتفعت إلى 40 قدمًا (12 مترًا)، وحامت، والتقطت الصور. بدأت هبوطها عند 19 ثانية، وبحلول 32 ثانية كانت الطائرة المروحية قد عادت إلى السطح وتوقفت عن التواصل. في اليوم التالي، أعادت المهمة إقامة الاتصالات، والصور التي نزلت بعد ستة أيام من الرحلة كشفت أن Ingenuity تعرضت لضرر شديد في شفرات الدوار الخاصة بها.
“عند إجراء تحقيق في حادث من مسافة 100 مليون ميل، ليس لديك أي صناديق سوداء أو شهود عيان،” قال أول طيار لمهمة إنجينيتي، هوارد غريب من مختبر الدفع النفاث. “بينما هناك سيناريوهات متعددة ممكنة مع البيانات المتاحة، لدينا واحد نعتقد أنه الأكثر احتمالاً: نقص في نسيج السطح أعطى نظام الملاحة معلومات قليلة جداً للعمل بها.”
تم تصميم نظام الملاحة البصرية للطائرة المروحية لتتبع الميزات البصرية على السطح باستخدام كاميرا موجهة نحو الأسفل فوق تضاريس مسطحة وم textured (مرصوفة بالحصى). كانت هذه القدرة المحدودة على التتبع كافية تمامًا لتنفيذ أول خمس رحلات لطائرة إنجينيتي، ولكن بحلول الرحلة 72 كانت الطائرة المروحية في منطقة فوهة جيزيرو المليئة بالتضاريس الرملية الحادة والتي تفتقر نسبيًا إلى الميزات.
كان أحد المتطلبات الرئيسية لنظام الملاحة هو تقديم تقديرات للسرعة تمكن المروحية من الهبوط ضمن نطاق صغير من السرعات العمودية والأفقية. تُظهر البيانات المرسلة خلال الرحلة 72 أنه، بعد حوالي 20 ثانية من الإقلاع، لم يتمكن نظام الملاحة من العثور على ميزات سطحية كافية للتتبع.
تشير الصور الملتقطة بعد الرحلة إلى أن أخطاء الملاحة تسببت في سرعات أفقية عالية عند الهبوط. في السيناريو الأكثر احتمالاً، تسبب الاصطدام القوي بمنحدر كومة الرمل في ميل وانقلاب إنجينيتي. أدت التغيرات السريعة في الاتجاه إلى تحميل شفرات الدوار السريعة الدوران بما يتجاوز حدود تصميمها، مما أدى إلى كسر جميع الشفرات الأربع عند أضعف نقطة لها – حوالي ثلث المسافة من الطرف. تسببت الشفرات التالفة في اهتزاز مفرط في نظام الدوار، مما أدى إلى تمزق الجزء المتبقي من إحدى الشفرات من جذورها وتوليد طلب طاقة مفرط أدى إلى فقدان الاتصالات.
على الرغم من أن الرحلة 72 جعلت إنجينيتي موقوفة بشكل دائم، إلا أن المروحية لا تزال ترسل بيانات الطقس وبيانات اختبار الطيران إلى مسبار برسيفيرانس حوالي مرة واحدة في الأسبوع. قد تفيد معلومات الطقس المستكشفين المستقبليين لكوكب المريخ. بيانات الطيران تثبت بالفعل أنها مفيدة للمهندسين الذين يعملون على تصاميم مستقبلية للطائرات ومركبات أخرى لكوكب المريخ.
قال تيدي تزانيتوس، مدير مشروع إنجينيتي: “نظرًا لأن إنجينيتي مصممة لتكون ميسورة التكلفة بينما تتطلب كميات هائلة من قوة الكمبيوتر، أصبحنا أول مهمة تستخدم معالجات الهواتف المحمولة التجارية في الفضاء العميق.” وأضاف: “نحن الآن نقترب من أربع سنوات من العمليات المستمرة، مما يشير إلى أن ليس كل شيء يحتاج إلى أن يكون أكبر أو أثقل أو مقاومًا للإشعاع ليعمل في البيئة القاسية على كوكب المريخ.”
استلهم مهندسو ناسا من طول عمر إنجينيتي، حيث قاموا باختبار أنظمة الطيران الإلكترونية الأصغر والأخف وزنًا التي يمكن استخدامها في تصاميم المركبات لحملة عودة عينات المريخ. كما تساعد البيانات المهندسين في بحثهم حول كيف يمكن أن يبدو – وما يمكن أن يفعله – مروحية المستقبل على المريخ.
خلال إحاطة يوم الأربعاء، 11 ديسمبر، في الاجتماع السنوي لرابطة الجيوفيزياء الأمريكية في واشنطن، شارك تزانيطوس تفاصيل حول مروحية المريخ، وهو مفهوم يبحث فيه هو وأعضاء آخرون من إنجينيتي. كما هو مصمم، فإن المروحية تزن تقريبًا 20 ضعفًا من إنجينيتي، ويمكن أن تحمل عدة أرطال من معدات العلوم، وتستكشف بشكل مستقل المواقع النائية على المريخ بينما تسافر حتى 2 ميل (3 كيلومترات) في اليوم. (كانت أطول رحلة لإنجينيتي 2,310 قدم، أو 704 متر.)
قال تزانيطوس: “لقد أعطتنا إنجينيتي الثقة والبيانات لتصور مستقبل الطيران على المريخ.”
تم بناء طائرة الهليكوبتر إنجينيويتي على كوكب المريخ بواسطة مختبر الدفع النفاث (JPL)، الذي يدير أيضًا المشروع لمقر ناسا. ويجري دعمها من قبل مديرية مهام العلوم في ناسا. قدم مركز أيمس للبحوث في ناسا في وادي السيليكون بكاليفورنيا ومركز لانغلي للبحوث في ناسا في هامبتون، فيرجينيا، تحليلات أداء الطيران المهمة والمساعدة التقنية خلال تطوير إنجينيويتي. كما قدمت شركة AeroVironment وQualcomm وSolAero المساعدة في التصميم ومكونات رئيسية للمركبة. صممت شركة لوكهيد سبيس ونفذت نظام تسليم طائرة الهليكوبتر على كوكب المريخ. في مقر ناسا، يشغل ديف لافري منصب المسؤول التنفيذي لبرنامج طائرة الهليكوبتر إنجينيويتي على كوكب المريخ.
لمزيد من المعلومات حول إنجينيويتي:
[[LINK9]]
دي سي أغيل
مختبر الدفع النفاث، باسادينا، كاليفورنيا.
818-393-9011
[email protected]
كارين فوكس / مولي واسر
مقر ناسا، واشنطن
202-358-1600
[email protected] / [email protected]
2024-171
المصدر: المصدر