LE 7 JUILLET 2021MISES À JOUR DU STATUTLe vol 9 était difficile, mais Ingenuity s'est imposée avec brio. Écrit par Håvard F. Grip, pilote en chef d'Ingenuity, et Ken Williford, scientifique adjoint du projet Persévérance
https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/314/flight-9-was-a-nail-biter-but-ingenuity-came-through-with-flying-colors/
Cela a été une semaine d'appréhension accrue au sein de l'équipe de Mars Helicopter alors que nous préparions un défi de vol majeur pour Ingenuity. Nous avons transmis les instructions du vol, qui a eu lieu le lundi 5 juillet à 2 h 03, heure du Pacifique, et avons attendu nerveusement que les résultats arrivent de Mars plus tard dans la matinée. L'ambiance dans la salle de contrôle au sol était à la jubilation lorsque nous avons appris qu'Ingenuity était bel et bien vivant après avoir effectué un voyage couvrant 2 051 pieds (625 mètres) de terrain difficile.
Le vol 9 n'était pas comme les vols qui l'ont précédé. Il a battu nos records de durée de vol et de vitesse de croisière, et il a presque quadruplé la distance parcourue entre deux aérodromes. Mais ce qui a vraiment distingué le vol, c'est le terrain qu'Ingenuity a dû négocier pendant ses 2 minutes et 46 secondes dans les airs - une zone appelée "Séítah" qui serait difficile à traverser avec un véhicule terrestre comme le rover Perseverance. Ce vol a également été explicitement conçu pour avoir une valeur scientifique en fournissant la première vue rapprochée des principales cibles scientifiques que le rover n'atteindra pas avant un certain temps.
Voler les yeux ouverts
Dans chacun de ses vols précédents, Ingenuity a sauté d'un aérodrome à un autre sur un terrain en grande partie plat. Lors de la planification des vols, nous avons même pris soin d'éviter de survoler un cratère.
Nous avons commencé par plonger dans ce qui ressemble à un cratère fortement érodé, puis avons continué à descendre sur un terrain en pente et vallonné avant de remonter à nouveau pour émerger sur une plaine plate au sud-ouest.
Il peut sembler étrange que les détails du terrain soient aussi importants que pour un véhicule qui voyage dans les airs. La raison est liée au système de navigation d'Ingenuity et à ce pour quoi il a été conçu à l'origine : une brève démonstration technologique sur un site de test expérimental soigneusement choisi.
Lorsque nous, les êtres humains, regardons des images en mouvement du sol, telles que celles prises par la caméra de navigation d'Ingenuity, nous avons instantanément une assez bonne compréhension de ce que nous regardons. Nous voyons des rochers et des ondulations, des ombres et de la texture, et les hauts et les bas du terrain sont relativement évidents. Ingenuity, cependant, n'a pas la perception humaine et la compréhension de ce qu'elle regarde. Il voit le monde en termes de caractéristiques individuelles et anonymes – essentiellement des points qui se déplacent avec le temps – et il essaie d'interpréter le mouvement de ces points.
Pour faciliter ce travail, nous avons aidé l'algorithme de navigation d'Ingenuity : nous lui avons dit que ces fonctionnalités sont toutes situées sur un terrain plat. Cela a libéré l'algorithme d'essayer de calculer les variations de hauteur du terrain et lui a permis de se concentrer sur l'interprétation du mouvement des éléments par les seuls mouvements de l'hélicoptère. Mais des complications surviennent si nous essayons ensuite de survoler un terrain qui n'est pas vraiment plat.
Les différences de hauteur du terrain entraîneront le déplacement des entités dans le champ de vision à des vitesses différentes, et l'algorithme de navigation d'Ingenuity « suppose » toujours que le sol en dessous est plat. Il s'efforce d'expliquer le mouvement des éléments par des changements dans les mouvements de l'hélicoptère, ce qui peut conduire à des erreurs. Plus important encore, cela peut entraîner des erreurs dans le cap estimé, ce qui entraînera le vol de l'hélicoptère dans une direction différente de celle prévue.
Se préparer pour un vol cahoteuxL'hypothèse selon laquelle le sol est plat est intégrée dans la conception de l'algorithme, et nous ne pouvons rien y faire lors de la planification des vols. Ce que nous pouvons faire, c'est anticiper les problèmes qui surgiront en raison de cette hypothèse et les atténuer le plus possible en termes de planification des vols et de paramètres que nous donnons au logiciel.
Nous utilisons des outils de simulation qui nous permettent d'étudier en détail l'issue probable du vol avant de l'effectuer. Pour le vol 9, une adaptation clé du plan de vol était de réduire notre vitesse au point crucial lorsque nous avons plongé dans le cratère. Bien que cela se soit fait au prix d'une prolongation du temps de vol, cela a permis d'atténuer les erreurs de cap précoces qui pouvaient se transformer en une importante erreur de position transversale. Nous avons également ajusté certains des paramètres détaillés de l'algorithme de navigation que nous n'avons pas eu à toucher jusqu'à présent lors des vols précédents. Et nous avons cherché un terrain d'aviation beaucoup plus grand que lors des vols précédents, avec un rayon de 164 pieds (50 mètres).
Nous avons fini par atterrir à environ 154 pieds (47 mètres) du centre de cet aérodrome.Dans la semaine à venir, Ingenuity enverra des images en couleur que les scientifiques de Persévérance ont hâte d'étudier. Les affleurements rocheux capturés sur ces images montrent des contacts entre les principales unités géologiques du sol du cratère Jezero. Ils comprennent également un système de fractures que l'équipe de Persévérance appelle « Raised Ridges », que les scientifiques du rover espèrent visiter en partie pour déterminer si un ancien habitat souterrain pourrait y être préservé.
Enfin, nous espérons que les images en couleur fourniront le meilleur aperçu de «Pilot Pinnacle», un lieu présentant des affleurements qui, selon certains membres de l'équipe, pourraient enregistrer certains des environnements les plus profonds de l'ancien lac Jezero. Compte tenu du calendrier de mission serré, il est possible qu'ils ne puissent pas visiter ces roches avec le rover, donc Ingenuity peut offrir la seule opportunité d'étudier ces gisements en détail.
https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Flight-Log
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