1 Punkte von GN⁺ 2024-01-26 | 1 Kommentare | Auf WhatsApp teilen
  • Der Ingenuity Mars Helicopter der NASA hat seine Flugmission auf dem Mars beendet, nachdem nach einem Flug am 18. Januar 2024 Schäden an den Rotorblättern festgestellt wurden
  • Ursprünglich war er als Technologiedemonstrator für bis zu fünf Testflüge innerhalb von 30 Tagen gedacht, flog aber über rund drei Jahre hinweg 72 Mal und insgesamt mehr als zwei Stunden
  • Mit seinem ersten Abheben am 19. April 2021 wies er den motorisierten, kontrollierten Flug auf dem Mars nach und übernahm später sogar Luftaufklärung für den Perseverance-Rover
  • Der letzte Flug war ein kurzer Vertikalflug, um nach einer früheren Notlandung seine Position zu bestätigen; beim Sinkflug brach etwa 3 Fuß über der Oberfläche die Kommunikation mit Perseverance ab
  • Das Fluggerät steht aufrecht und kommuniziert mit der Bodenkontrolle, kann aber nicht mehr fliegen; das Team führt abschließende Tests durch und lädt verbleibende Bilder und Daten herunter

Flugmission endet wegen beschädigter Rotorblätter

  • Der Ingenuity Mars Helicopter der NASA hat seine Flugmission auf dem Mars beendet
  • Auf Bildern, die nach dem Flug am 18. Januar 2024 zur Erde übertragen wurden, wurden Schäden an einem oder mehreren Rotorblättern festgestellt
  • Das Fluggerät steht derzeit aufrecht und kommuniziert mit der Bodenkontrolle, kann aber nicht mehr fliegen
  • NASA-Administrator Bill Nelson würdigte Ingenuity als das erste Fluggerät, das auf einem anderen Planeten geflogen ist, und nannte ihn ein Beispiel dafür, scheinbar Unmögliches möglich zu machen

Vom 30-Tage-Experiment zur dreijährigen Mission

  • Ingenuity wurde ursprünglich für eine Technologiedemonstration entwickelt
    • Geplant waren bis zu fünf experimentelle Testflüge innerhalb von 30 Tagen
    • Die tatsächliche Einsatzdauer betrug fast drei Jahre
    • Insgesamt absolvierte er 72 Flüge
    • Er flog mehr als 14-mal weiter als geplant
    • Die gesamte Flugzeit lag bei über zwei Stunden
  • Als erstes auf einer anderen Welt betriebenes Fluggerät war er über lange Zeit auf der Marsoberfläche aktiv

Beginn der Luftaufklärung auf dem Mars gemeinsam mit Perseverance

  • Ingenuity landete am 18. Februar 2021 auf dem Mars, befestigt an der Unterseite des Perseverance-Rovers der NASA
  • Am 19. April 2021 gelang ihm der erste Start von der Marsoberfläche und damit der Nachweis, dass motorisierter, kontrollierter Flug auf dem Mars möglich ist
  • Nach vier weiteren Flügen wechselte er in eine Mission zur Operationsdemonstration
  • In dieser Phase übernahm er Luftaufklärung für die Perseverance-Wissenschaftler und Rover-Fahrer
  • Zwei erfolgreiche Flugtests im Jahr 2023 trugen dazu bei, dass das Team die aerodynamischen Grenzen besser verstand

Kommunikationsabbruch beim 72. und letzten Flug

  • Das Ingenuity-Team plante für den 18. Januar 2024 einen kurzen Vertikalflug
    • Ziel war es, nach einer Notlandung beim vorherigen Flug die Position des Helikopters zu bestätigen
  • Den Flugdaten zufolge erreichte Ingenuity wie geplant eine maximale Höhe von 40 Fuß, also 12 Metern
  • Nach 4,5 Sekunden Schwebeflug begann er mit einer Geschwindigkeit von 3,3 Fuß pro Sekunde, also 1 Meter pro Sekunde, zu sinken
  • Etwa 3 Fuß, also 1 Meter, über der Oberfläche verlor Ingenuity die Kommunikation mit dem Perseverance-Rover, der als Kommunikationsrelais dient
  • Am nächsten Tag wurde die Kommunikation wiederhergestellt, und zusätzliche Fluginformationen wurden an das Bodenkontrollteam des NASA JPL übermittelt
  • Bilder, die Schäden an den Rotorblättern zeigen, trafen einige Tage später ein
  • Die Ursache der Kommunikationsunterbrechung und die Lage des Helikopters beim Aufsetzen werden noch untersucht

Erfolge und Grenzen im Langzeitbetrieb

  • Ingenuitys erweiterte Mission dauerte fast 1.000 Marstage und damit mehr als 33-mal länger als ursprünglich geplant
  • Während des Langzeitbetriebs wurden mehrere Funktionen und Betriebsweisen ergänzt oder angepasst
  • Ingenuity war für einen Betrieb im Frühjahr ausgelegt und konnte in den kältesten Winterphasen die Heizung nicht die ganze Nacht über mit Strom versorgen
  • Dadurch kam es zu Brownouts der Stromversorgung, bei denen der Flugcomputer regelmäßig einfror und zurückgesetzt wurde
  • Um weiterfliegen zu können, musste das Team die Betriebsweise für den Winter neu konzipieren

Verbleibende Arbeiten nach dem Ende der Flüge

  • Nach dem Ende des Flugbetriebs wird das Ingenuity-Team abschließende Tests der Helikoptersysteme durchführen
  • In den Onboard-Speichern verbliebene Bilder und Daten werden heruntergeladen
  • Der Perseverance-Rover ist derzeit zu weit von Ingenuitys letztem Flugfeld entfernt, um Aufnahmen des Helikopters zu versuchen

Herstellung und unterstützende Organisationen

  • Der Ingenuity Mars Helicopter wurde vom NASA JPL gebaut, das das Projekt für NASA Headquarters leitete
  • Die NASA Science Mission Directorate unterstützte die Mission
  • Das NASA Ames Research Center und das NASA Langley Research Center lieferten während der Entwicklung Analysen der Flugleistung und technische Unterstützung
  • AeroVironment Inc., Qualcomm und SolAero stellten Design-Unterstützung und wichtige Fluggerät-Komponenten bereit
  • Lockheed Space entwarf und baute das Mars Helicopter Delivery System
  • Weitere Informationen zu Ingenuity sind unter mars.nasa.gov/technology/helicopter verfügbar

1 Kommentare

 
GN⁺ 2024-01-26
Hacker-News-Meinungen
  • Ich habe gerade ein Praktikum bei NASA Ames in dem Büro gemacht, das einen erheblichen Teil des Designs sowie der Flugplanung/-analyse von Ingenuity verantwortet hat. Dort waren wirklich herausragende Leute, und dieser Erfolg hat mehrere neue Mars-Rotorcraft-Missionen inspiriert.
    Rotorcraft sollen ein zentraler Bestandteil von Mars Sample Return werden, und Flüge werden künftig bei der Erforschung des Sonnensystems eine große Rolle spielen. Ingenuity hat den Weg dafür geebnet. o7

    • Ist Mars Sample Return zum jetzigen Zeitpunkt nicht so gut wie tot?
    • Das Emoticon o7 habe ich zum ersten Mal gesehen, aber nachdem ich den Text davor gelesen hatte, habe ich die Bedeutung sofort verstanden. Perfekt
  • Wenn euch die Softwarearchitektur, die Ingenuity angetrieben hat, und Aspekte des Hardwaredesigns wie die Nutzung kommerzieller Standardkomponenten interessieren: Es gibt ein hervorragendes, aber viel zu wenig bekanntes Video, in dem Timothy Canham alles erklärt.
    https://www.youtube.com/watch?v=mQu9m4MG5Gc&t=7s

    • Dass NASA eine Kombination aus FPGA/Mikrocontroller/Smartphone-SoC verwendet, wirkte zunächst verrückt, ergibt aber tatsächlich Sinn.
      Dagegen braucht gewöhnliche Industrieausrüstung wie Ampeln an Kreuzungen riesige Schaltschränke voller Siemens-Controller, was übertrieben wirkt. Auf diesem Kanal kann man das sehen: https://www.youtube.com/watch?v=udpB-en9KKM
      Der Betreiber des Kanals streitet in den Kommentaren ständig mit Leuten darüber, dass das aus Sicherheitsgründen alles nötig sei. Ich verstehe aber nicht recht, warum kein Unternehmen ein Produkt mit einer Lösung im NASA-Maßstab baut, um Kreuzungen weltweit zu steuern.
  • Sie sollten es versteigern. Natürlich nur bei Selbstabholung.
    Ich möchte den ersten Helikopter auf dem Mars besitzen.

    • Hasselblad warb früher damit, dass es auf dem Mond ein paar kostenlose Kameras gebe – man müsse sie nur abholen.
      Die Apollo-Astronauten trafen die logische Entscheidung, Gewicht zu sparen, um mehr Proben mitzunehmen: Sie nahmen den Film mit und ließen die Kameras auf dem Mond zurück.
    • Wirklich eine großartige Idee.
      Schon diese Phase an sich wäre unterhaltsam, und auch der Wettbewerb darum, wer das Ding herbeischaffen kann, wäre spannend. Wenn es zur Erde zurückkehrt und dem Besitzer übergeben wird, könnte das eine große Show werden.
      SpaceX und FedEx könnten sich zusammentun und ziemlich lustige PR daraus machen.
    • Wenn die Enkel zu Besuch kommen, wird er vermutlich im Visitor Center ausgestellt sein.
  • RIP, kleiner Freund. Allein der PR-Effekt war dieses Projekt schon wert.
    Seit dem Start habe ich wirklich viele Geschichten darüber gesehen, und ich hoffe, es hat bei der jungen Generation von heute Resonanz gefunden und ihr Interesse an der Weltraumforschung geweckt.

  • Gibt es Fotos des Schadens?
    „Bilder, die Schäden an den Rotorblättern zeigen, trafen einige Tage später ein.“
    https://www.jpl.nasa.gov/news/after-three-years-on-mars-nasa...

    • Im Link gibt es ein Foto des Helikopters mit einem Pfeil darauf; wenn man auf Weiter klickt, kann man im Schatten die Spitze eines Rotorblatts sehen :(
    • Alles an der Mission hat wertvolle Daten geliefert, insbesondere die beschädigten Rotorblätter. Ausfallarten sind nützlich.
      Beim nächsten Mal könnte es sogar nützlich sein, trotzdem einen Flug zu versuchen. Falls nicht, bleiben Kamera, Sensoren und Computer weiter in Betrieb, bis Perseverance außer Kommunikationsreichweite ist.
  • 3 Jahre, mehr als 70 Flüge – das ist pure Faszination. RIP, kleiner Freund, wirklich gut gemacht.

  • Der arme kleine Kerl hat sich die Flügel gebrochen. Für den Zwölfjährigen in mir war das vermutlich das coolste Raumfahrtprojekt aller Zeiten.
    Unsere ganze Familie hat das Drama dieses gesamten Projekts mitverfolgt, als wären wir dabei, und es war wirklich großartig.
    Ich weiß nicht, wie es anderen geht, aber wir werden auf diesen kleinen Kerl einen einschenken. Auch großes Lob an das Team, das das geschafft hat. Es war ein erstaunliches Projekt.

  • Dass ein experimentelles Fluggerät auf dem Mars mit Linux betrieben wurde und 72 Flüge absolviert hat, ist eine enorm hohe Zahl.

    • Und das noch dazu mit Standardkomponenten.
  • Dem Artikel zufolge ist der Perseverance-Rover derzeit zu weit entfernt, um den endgültigen Landeplatz des Helikopters zu fotografieren.
    Ich frage mich, ob der Rover zur Position des Helikopters fahren und hochauflösende Diagnosebilder aufnehmen könnte. Sie haben das sicher geprüft, aber vielleicht ist der Zeitplan des Rovers zu eng, um so eine Aufgabe einzuschieben.
    Wie auch immer: R.I.P. Ingenuity. Hochachtung vor NASA für ein weiteres großartiges Stück Technik, das auf einem anderen Planeten um Jahre länger durchgehalten hat als ursprünglich geplant.

    • Rover-Zeit und Missionsressourcen sind definitiv begrenzt und wichtige Einschränkungen, aber auch die Position des Helikopters selbst scheint sehr schwer zugänglich zu sein.
      Er liegt unten in einer Senke mitten in einem Gebiet mit großen Sandwellen, daher ist unklar, ob der Rover überhaupt dorthin gelangen könnte, selbst wenn man wollte.
      Trotzdem ist nicht alle Hoffnung verloren. Nahaufnahmen werden schwierig, aber der Rover bewegt sich ungefähr in diese Richtung; mit etwas Glück besteht eine sehr kleine Chance, dass der Helikopter auf einem Foto aus der Ferne beim Vorbeifahren zu sehen ist.
    • Der Rover ist wirklich, wirklich langsam. Selbst an guten Tagen schafft er nur ein paar hundert Meter.
  • Dass die Ausfallstelle nicht billige Elektronik, sondern die Propellerblätter sind, ist ziemlich beeindruckend.
    Natürlich ist es schade, dass er nicht mehr funktionsfähig ist, aber bis der Rover außer Kommunikationsreichweite ist, könnte man die Kamera weiter nutzen, um Wetterdaten zu sammeln und zu beobachten, wie lange verschiedene Komponenten und die Batterie durchhalten.
    Da Fliegen nicht mehr möglich ist, frage ich mich auch, ob man CPU und Mikrocontroller für andere Aufgaben wie Bildanalyse weiterverwenden könnte.
    Insgesamt wirkt Ingenuitys Missionsverlauf wie ein starkes Argument dafür, dass Experimentieren besser ist als vollständige Vorausplanung: https://en.wikipedia.org/wiki/Ingenuity_(helicopter)#Opposit...