NASA的Ingenuity火星直升機在提前著陸後再次升空
美國國家航空航天局(NASA)的Ingenuity火星直升機成功完成了第54次飛行,這是自7月22日飛行中斷後的首次飛行。在第54次飛行中,短暫的25秒上升和下降所產生的數據可以幫助”Ingenuity”團隊確定第53次飛行提前結束的原因。
第53次飛行計劃是一次時長136秒的偵察飛行,專門為”毅力”號火星探測器科學小組收集火星表面圖像。複雜的飛行路線包括向北飛666 英尺(203 米),高度16 英尺(5 米),速度5.6 英里/小時(2.5 米/秒)。然後,直升機將垂直下降到8 英尺(2.5 米)的高度,懸停並拍攝岩石露頭的圖像。隨後,”Ingenuity”號上升到33 英尺(10 米),以便啟動危險規避系統,然後垂直下降著陸。
在這段視頻中,NASA火星工程直升機於2021年7月5日進行的第9次飛行的圖像經過了後期處理,使用了直升機的危險規避功能。軟件更新提供了兩項關鍵改進: 它能識別不適合著陸的區域(紅色陰影)以及候選著陸點(綠色顯示)。該算法還能使用數字高程地圖幫助導航。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
然而,事與願違。在其飛行應急程序啟動之前,”Ingenuity”號只在指定高度向北飛了466英尺(142米),然後就自動著陸了。這次短暫的飛行持續了74 秒。
“從第一次飛行開始,我們就加入了一個名為’LAND_NOW’的程序,其目的是在遇到幾十種非正常情況中的任何一種時,讓直升機盡快降落在地面上,”位於南加州的美國宇航局噴氣推進實驗室的Ingenuity榮譽團隊負責人泰迪-查內托斯(Teddy Tzanetos)說。”在第53次飛行中,我們遇到了其中一種情況,直升機按計劃工作,立即執行了著陸。
在第54次飛行中從高空看到的毅力號:這幅NASA毅力號火星探測器的圖像–可見於頂部,中間右側–是由Ingenuity火星直升機在2023年8月3日的第54次飛行中在約16英尺(5米)的高度拍攝的,這是該任務的第872個火星日。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
Ingenuity團隊確信,提前著陸的原因是直升機導航相機的圖像幀與旋翼機慣性測量單元的數據沒有如預期般同步。慣性測量單元測量Ingenuity 的加速度和旋轉率,通過這些數據可以估算出直升機的位置、移動速度以及在空間中的方向。這並不是直升機的導航攝像頭第一次在飛行過程中丟失圖像幀。早在2021 年5 月22 日,在第6 次飛行接近尾聲時,多個圖像幀丟失,導致過度俯仰和滾動。
第6 次飛行後,團隊更新了飛行軟件,以幫助減輕掉幀圖像的影響。然而,在第53 次飛行中,掉落的導航圖像數量依然超出了軟件補丁所允許的範圍。
Tzanetos說:”雖然我們希望永遠不要觸發LAND_NOW,但這次飛行是一個有價值的案例研究,將有利於未來在其他世界運行的飛機。團隊正在努力更好地理解第53 次飛行中發生的情況,隨著第54 次飛行的成功,我們相信我們的寶貝已經準備好在火星上繼續翱翔。”