NASA przełożyła niedzielny lot helikoptera Ingenuity - jaka była przyczyna tej decyzji?

Pierwszy lot Ingenuity, który na Marsa przyleciał przyczepiony do brzuszka łazika Perseverance, planowany był na wieczorne godziny w niedzielę 11 kwietnia. Gdyby w Polsce było już po północy w poniedziałek, oznaczałoby to, że zbiegiem okoliczności lot odbyłby się w 60 rocznicę pierwszego lotu człowieka w kosmos, a w 40 rocznicę pierwszego lotu wahadłowca.

Jednak kwestie wizerunkowe są mniej istotne dla kontrolerów misji niż dobro helikoptera i powodzenie misji. Nawet jeśli jest to przedsięwzięcie jedynie demonstracyjne.

W piątek 9 kwietnia Ingenuity, który wcześniej po wielodniowej operacji został postawiony na powierzchni Marsa, a potem gdy łazik odjechał na pewną odległość, samodzielnie przetrwał niejedną już zimną marsjańską noc, wykonał test wirników. Są one w stanie obracać się z prędkością 2400 obrotów na minutę, a osiągnięcie ich pełnej prędkości zajmuje około 12 sekund.

Piątkowy test miał sprawdzić zachowanie helikoptera jeszcze nie w locie, ale przy wysokiej prędkości obrotowej śmigieł. Perseverance nakręcił nawet filmik poklatkowy rozpedzających się wirników dzień wcześniej w trakcie jeszcze innej próby, ale dla kontroli misji za każdym razem najważniejsze były dane diagnostyczne.

Tym co zaniepokoiło operatorów Ingenuity po piątkowym teście było wywołanie procedury przerwania testów w momencie, gdy helikopter miał osiągnąć praktycznie gotowość do startu, czyli w momencie zakończenia czynności przedstartowych i przejścia w tryb gotowości do lotu. Procedura ta ma za zadanie wstrzymać start, gdy pojawią się nieprawidłowości.

Dane telemetryczne są wciąż analizowane, ale już zdecydowano, że niedzielny lot nie dojdzie do skutku. Najprawdopodobniej jest to chuchanie na zimne, jednak teraz termin pierwszej próby lotu Ingenuity na Marsie to środa 14 kwietnia 2021.

Pierwszy lot ma być wyłącznie sprawdzianem zdolności wznoszenia się i testem lądowania. Ingenuity w ciągu 40 sekund ma wznieść się na wysokość około 3 metrów wykonać zwrot, zdjęcie i łagodnie osiąść na powierzchni Marsa.

• helikopter dziala w pełni pod kontrolą systemu operacyjnego bazującego na jądrze Linux, wykorzystano tu framework FPrime,
• jednostka centralna wykorzystuje procesor Snapdragon 801, taki jak użyty w Samsung Galaxy S5,
• komunikacja z łazikiem wykorzystuje protokół ZigBee, który znamy z urządzeń typu SmartHome,
• temperatura komponentów helikoptera utrzymywana jest na poziomie nie niższym niż 7,2 stopnia Celsjusza,
• na Marsie jego waga to 380 gramów,
• jest to demonstracja technologii podobnie jak łazik Sojourner z 1997 roku.

Choć wydaje się, że NASA ma swobodę w wyborze daty startu Ingenuity, to nawet jeśli helikopter będzie w pełni gotowy do lotu, nie może wystartować w dowolnym momencie.

Po pierwsze lot musi odbyć się w odpowiednich warunkach pogodowych. Tutaj na razie nie ma wielkich przeszkód. Ważne jest też, by lot odbył się za dnia, bo nawigacja wizualna jest kluczowa w przypadku Ingenuity. Szkoda, że to kryterium musi być spełnione, gdyż nocą warunki atmosferyczne byłyby bardziej sprzyjające.

Jednak noc to zły moment na start także z innych powodów. Lot musi odbyć się za dnia, gdyż energię Ingenuity zapewniają ładowane poprzez panele fotowoltaiczne akumulatory. W nocy nie można ich będzie naładować, a pozostawienie helikoptera bez energii byłoby poważnym błędem. Rano po nocy, tę energię i tak trzeba uzupełnić, więc start nie może odbyć się też zbyt wcześnie. Energia zużywana jest nocą na podgrzewanie kluczowych komponentów helikoptera, gdyż bardzo niska temperatura, która obecnie sięga w nocy -84 stopni C, nie wpływa pozytywnie na ich kondycję. Za dnia jest dużo cieplej, maksymalna temperatura osiąga około -23 stopnie C. Są to aktualne dane z instrumentu MEDA, czyli stacji pogodowej na pokładzie Perseverance.

Nie można też w ciągu dnia ze startem zwlekać do późnych godzin popołudniowych, bo panele muszą być wystarczająco dobrze oświetlone przez Słońce podczas ładowania po locie.

Ostatnim istotnym kryterium jest dostępność Perseverance. Choć brzmi to zaskakująco, to łazik nie może w trakcie lotu Ingenuity być zajęty innymi czynnościami, w szczególności nadawaniem danych na orbitę.

Po spełnieniu tych wszystkich wymogów, dostajemy zawężone czasowo okienko startowe, które nie każdego dnia musi być spełnione.

Wiemy już, że obecnie lot nastąpi nie wcześniej niż 14 kwietnia 2021. Dokładny moment będzie jeszcze podany, poza tym przed lotem konieczne jest pełne powtórzenie piątkowego testu.

NASA mimo to zaprasza już do oglądania transmisji z lotu. Jak zawsze w przypadku wydarzeń na Marsie nie będzie to przekaz na żywo, a prawdopodobnie wcześniej dowiemy się w formie zdawkowych informacji, czy próba była udana czy coś zawiodło.

Transmisję znajdziemy na kanale NASA LIVE TV, a także na YouTube JPL.

Mimo opóźnień warto zauważyć, że pierwszy lot zbudowanego ludzką ręką pojazdu na Marsie będzie mogła obejrzeć praktycznie tuż po wydarzeniu, rekordowa liczba widzów. Rekordowa, gdy porównamy ja z liczbą osób, które oglądały lądowanie człowieka na Księżycu (wedle szacunków było to 600 milionów widzów), nie mówiąc już o locie Gagarina, który był trzymany w tajemnicy do samego końca.

Pierwszy lot Ingenuity ma szansę wydarzyć się 118 lat po pierwszym locie braci Wright na Ziemi. By uhonorować to wydarzenie, na pokładzie helikoptera NASA umieszczono fragment poszycia Flyer I, pierwszego samolotu.

Czytaj więcej na temat misji Mars 2020:

• Jak na Ziemię wrócą próbki skał zebrane przez Perseverance? Czy to ma sens? Co już mamy w ziemskich laboratoriach?
• To nie jest film s-f, to prawdziwe wideo z lądowania Perseverance - nakręcone na Marsie
• Mars 2020 bez tajemnic - ciekawe fakty - misja pomyślnie rozpoczęta