Mars Helicopter Scout

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.
Jump to navigation Jump to search
Mars 2020
Mars Helicopter Scout
Emblema missione
Mars Helicopter JPL insignia.svg
Immagine del veicolo
Mars helicopter on sol 46.png
L'elicottero visto dal rover Perseverance al sol 46 dopo il suo dispiegamento sulla superficie marziana vicino a Van Zyl Overlook
Dati della missione
OperatoreNASA e Jet Propulsion Laboratory
DestinazioneMarte
EsitoIn corso
VettoreRazzo Atlas V
Lancio30 Luglio 2020 [1]
Luogo lancioCape Canaveral
Atterraggio18 febbraio 2021[2][3][4]
Sito atterraggioCratere Jezero
DurataIn programma: 60-90 sol (giorno di Marte)[3]
Proprietà del veicolo spaziale
Massa1,8 kg
CostruttoreJet Propulsion Laboratory
Strumentazione
  • Telecamera di navigazione
  • Fotocamera a colori ad alta risoluzione[5]
Sito ufficiale

Mars Helicopter Scout (Ingenuity) è un elicottero che opera sul pianeta Marte congiuntamente alla missione della NASA Mars 2020. La sua missione è stata lanciata il 30 luglio 2020. Il velivolo è stato trasportato all'interno del rover Perseverance ed è atterrato su Marte il 18 febbraio 2021 dopo una caduta durata circa 7 minuti. Si tratta del primo velivolo[6] "motorizzato" (nel 1985 i russi con la missione vega 1 e 2 fecero volare dei palloni ad Elio per 46 ore[7]) a volare su un altro pianeta[8].

Il veivolo ha portato su Marte, sotto i suoi pannelli solari, un frammento dell'ala di Flyer I, l'aeroplano utilizzato dai fratelli Wright per il loro primo volo sulla Terra[9][10]. L'omaggio è continuato nel momento in cui la NASA ha annunciato di aver denominato l'area sorvolata dal veivolo "Wright Brothers Field"[11], la quale ha poi ottenuto, in modo onorario, il codice aeroportuale ICAO JZRO[12]. Ingenuity stesso ha invece ottenuto, sempre in modo onorario, il codice vettore ICAO YGY[13].

Caratteristiche tecniche[modifica | modifica wikitesto]

Video del primo volo del drone su Marte

Data la sua natura di dimostratore tecnologico senza alcuna missione scientifica, è stato scelto di utilizzare gran parte delle tecnologie facilmente disponibili in commercio invece di soluzioni ad-hoc.[14]

L'elicottero misura alla fusoliera 14 cm[15], mentre in totale 80 cm, ha rotori del diametro di 1,2 m ed, essendo a guida autonoma data l'elevata distanza dalla Terra, ma senza poter usare una bussola per la mancanza di un campo magnetico sul pianeta, deve orientarsi facendo affidamento alla posizione del Sole.

L'elaboratore si affida per la navigazione autonoma durante il volo a una CPU Qualcomm Snapdragon 801 e ad un sistema operativo basato su Linux, usati comunemente negli smartphone commerciali.[16][5]

Dotato di una massa di 1,8 kg (0,68 kgf su Marte), con l'accelerazione gravitazionale di Marte di 3,69 m/s² esso genera una spinta di oltre 6,642 N nell'atmosfera marziana, la cui densità è approssimativamente l'1% di quella terrestre: Per riuscirci usa due eliche coassiali controrotanti, con una velocità di 3000 giri al minuto (circa 10 volte quella di un elicottero normale).[5]

L'alimentazione è fornita da batterie agli ioni di litio ricaricabili tramite celle fotovoltaiche[17][18], con una potenza media di ~350 Watt durante il volo, che fornisce una autonomia di volo di 90 secondi per giorno marziano; impiegando mediamente 24 ore per una ricarica totale. Ingenuity ha una autonomia di volo di 300 metri e una quota di tangenza pratica di 5 metri.[19]

L'elicottero dispone di due videocamere: la prima a risoluzione VGA in bianco e nero e puntata in direzione nadir viene utilizzata per l'orientamento del rover e per la stime della velocità relativa al terreno, mentre la seconda, a colori, con una risoluzione di 4208x3120 e con un campo visivo di 45° in verticale e orizzontale, viene usata per le immagini di ritorno per l'analisi del terreno da Terra.[5]

La comunicazione con il rover è affidata al protocollo a bassa potenza ZigBee implementato su due chipset montati sul rover e sull'elicottero comunicanti a 900 Mhz. Il sistema di comunicazione è progettato per trasmettere dati a 250 kbit/s su distanze fino a 1000 m.[5]

Missione[modifica | modifica wikitesto]

Il drone ha affrontato il viaggio interplanetario e l'atterraggio il 18 febbraio 2021, posizionato sotto il rover. È stato liberato dal rover il successivo 3 aprile e, a partire dal 19 dello stesso mese, compirà, nell'arco di 30 giorni, una campagna di test di volo arrivando a qualche centinaio di metri di distanza, per una durata di massimo 90 secondi per ogni volo. In particolare nel primo test l'elicottero volerà verticalmente fino a 3 m di altezza per 30 secondi, durante i quali il rover si troverà ad una distanza di circa 100 metri[17][18][20].

Dopo un primo test del drone fallito il 9 aprile per un problema software[21], il 19 aprile 2021 alle 00:34 PDT, è stato compiuto il primo volo autonomo su Marte. Il drone è stato in volo stabilizzato a 3 metri dalla superficie per 30 secondi[22].

Il 30 aprile 2021 la missione inizialmente prevista per un mese soltanto, a partire dal primo volo, è stata estesa per ulteriori 4 mesi.

Dettaglio dei voli
N° volo Data e Ora (UTC) Scopo Descrizione Esito
1 19 aprile 2021 8:34 Validazione del funzionamento in volo Ascensione a 3 m con velocità verticale di 1 m/s, volo stazionario per 30 secondi e ridiscesa sempre ad 1 m/s[23] Riuscito
2 22 aprile 2021 11:15 Volo orizzontale su una distanza contenuta Volo a 5 m di altezza e qualche metro di distanza[24] Riuscito
3 25 aprile 2021 2:12 Volo orizzontale a distanza maggiore Distanza portata a 50 metri e ritorno al punto di partenza Riuscito
4 30 aprile 2021 16:46 CEST estendere ulteriormente i limiti di durata, distanza e velocità raggiunti, studiare un possibile nuovo punto di ammartaggio volo andata e ritorno a 133 m dal punto di decollo (totale 266 m percorsi) Riuscito
5 7 maggio 2021 massima distanza percorsa viaggio di sola andata verso il nuovo punto di ammartaggio (circa 600 m da percorrere)[25] Riuscito
6 14 maggio 2021 studiare opportunità scientifiche di esplorazione aerea primo volo di una seconda fase di missione; dettagli voli da definire
7 giugno 2021 TBD TBD
8 luglio 2021[26] TBD TBD

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Marte, più solidi gli indizi di vita e Mars 2020 è pronta al lancio, su ansa.it.
  2. ^ Alberto Zampieron, Prende forma il rover marziano del 2020, su astronautinews.it, 16 luglio 2016.
  3. ^ a b (EN) Panoramica missione, su mars.nasa.gov.
  4. ^ (EN) NASA, Landing Toolkit: Perseverance Rover - NASA Mars, su mars.nasa.gov, 18 gennaio 2020. URL consultato il 19 febbraio 2021.
  5. ^ a b c d e (EN) J. (Bob) Balaram, Timothy Canham, Courtney Duncan, Matt Golombek, Håvard Fjær Grip, Wayne Johnson, Justin Maki, Amelia Quon, Ryan Stern e David Zhu, Mars Helicopter Technology Demonstrator (PDF), in AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference, 2018, DOI:10.2514/6.2018-0023. URL consultato il 3 maggio 2021.
  6. ^ Per l'esattezza la prima aerodina a sostentazione aerodinamica.
  7. ^ mars helicopter, su youtube.com.
  8. ^ Veritasium, First Flight on Another Planet!, su youtube.com (archiviato dall'url originale il 28 luglio 2020).
  9. ^ (EN) mars.nasa.gov, The Wright Brothers, su NASA’s Mars Exploration Program. URL consultato il 19 aprile 2021.
  10. ^ (EN) Mike Wall 24 March 2021, Mars helicopter Ingenuity carries piece of Wright brothers' famous plane, su Space.com. URL consultato il 19 aprile 2021.
  11. ^ (EN) mars.nasa.gov, NASA's Ingenuity Mars Helicopter Succeeds in Historic First Flight, su NASA’s Mars Exploration Program. URL consultato il 19 aprile 2021.
  12. ^ (EN) mars.nasa.gov, NASA's Ingenuity Mars Helicopter Succeeds in Historic First Flight, su NASA’s Mars Exploration Program. URL consultato il 19 aprile 2021.
  13. ^ (EN) Nasa successfully flies small helicopter on Mars, in BBC News, 19 aprile 2021. URL consultato il 19 aprile 2021.
  14. ^ (EN) How NASA Designed a Helicopter That Could Fly Autonomously on Mars, su IEEE Spectrum: Technology, Engineering, and Science News, 17 febbraio 2021. URL consultato il 2 maggio 2021.
  15. ^ Filmato audio INAF, Gli ultimi 13 centimetri di Ingenuity, su YouTube, 25 giugno 2020.
  16. ^ 4 Android Smartphones With as Much Power as NASA's Mars Helicopter, su pcmag.com.
  17. ^ a b Un elicottero drone per Mars 2020, su focus.it, 19 settembre 2018.
  18. ^ a b Un elicottero su Marte nella prossima missione NASA, su medium.com, 19 settembre 2018.
  19. ^ Mars Helicopter- NASA, su mars.nasa.gov, 20/01/2020.
  20. ^ (EN) Mars Helicopter a new challenge for flight (PDF), su jpl.nasa.gov, 19 settembre 2018.
  21. ^ (EN) NASA/JPL, Mars Helicopter Flight Delayed to No Earlier than April 14, su mars.nasa.gov. URL consultato il 19 aprile 2021.
  22. ^ (EN) mars.nasa.gov, NASA's Ingenuity Mars Helicopter Succeeds in Historic First Flight, su NASA’s Mars Exploration Program. URL consultato il 19 aprile 2021.
  23. ^ Filmato audio Ingenuity Mars Helicopter Preflight Briefing, NASA Jet Propulsion Laboratory, 9 aprile 2021.
    «livestream della conferenza stampa su YouTube».
  24. ^ NASA’s Ingenuity Mars Helicopter Logs Second Successful Flight, su nasa.gov, 22 aprile 2021.
  25. ^ Ingenuity vola a sud, su media.inaf.it, 8 maggio 2021.
  26. ^ (EN) NASA's Ingenuity Helicopter to Begin New Demonstration Phase, su mars.nasa.gov, 3 maggio 2021.

Altri progetti[modifica | modifica wikitesto]

Collegamenti esterni[modifica | modifica wikitesto]