Ingenunity
planetárna sonda – bezpilotná helikoptéra súčasť misie Mars 2020
Prevádzkovateľ	NASA, USA
Hlavní dodávatelia	Jet Propulsion Laboratory
Súčasný cieľ	Mars, kráter Jezero
Dátum štartu	30. júl 2020 11:50 UTC
Nosná raketa	Atlas V 541
Kozmodróm	Cape Canaveral
Hmotnosť	1,8 kg
Rozmery	rotory: ⌀ 120 cm trup: 13,6×19,5×16,3 cm pristávacie nohy: 38,4 cm výška: 49 cm
Energia	350 W
Pristátie
Teleso	Mars
Dátum	18. február 2021
Kozmonautický portál

Vrtuľník Ingenuity

Ingenuity (slovenský preklad: vynaliezavosť, dôvtip) je malý autonómny vrtuľník, súčasť misie Mars 2020, dopravený v závese pod robotickým vozidlom Perseverance na povrch planéty Mars, na dno krátera Jezero. Vyrobila ho spoločnosť Jet Propulsion Laboratory pre NASA.^[1] Ide o prvý ľuďmi vyrobený lietajúci stroj s pohonom^{[pozn. 1]}, ktorý lietal s využitím vztlaku v atmosfére inej planéty než Zem.^[3] Vybavený je dvomi protibežnými rotormi priemeru 1,2 m s listami z uhlíkových vlákien, rotujúcimi rýchlosťou až 2 400 ot./min, aby bol vrtuľník schopný letu v riedkej atmosfére Marsu s tlakom na úrovni povrchu 100 až 150-krát nižším než v prípade zemskej atmosféry.^[1]

Ide o technologickú demonštráciu, primárnou úlohou Ingenuity sú letové skúšky. V priebehu 31 pozemských dní vrtuľník úspešne zrealizoval päť riadených letov. Údaje získané počas týchto letových testov pomôžu pri vývoji ďalšej generácie marťanských vrtuľníkov. Budúca misia môže z úspechu čerpať a získať tak inteligentného prieskumníka okolia. Nápomocné by marťanské drony mohli byť aj prípadným budúcim ľudským posádkam.^[4]

Ingenuity nesie 1,3 × 1,3 cm výstrižok poťahovej textílie z krídla lietadla Wright Flyer bratov Wrightovcov z roku 1903, ako historický odkaz na ich priekopnícky prvý riadený let stroja ťažšieho ako vzduch na Zemi. NASA tiež pomenovala letovú zónu helikoptéry ako Wright Brothers Field.

Technická špecifikácia

• hmotnosť: 1,8 kg ^[5]
• výška: 49 cm ^[5]
• dolet: 300 m ^[5]
• dostup: 3 – 5 m ^[5]
• maximálna doba letu: 90 s (limitovaná ohrevom motorov)^[5][6]
• maximálna horizontálna rýchlosť: 10 m/s (36 km/h) ^[1]
• maximálna vertikálna rýchlosť: 3 m/s (10,8 km/h) ^[1]
• maximálny dosah rádiového spojenia: 1 000 m ^[7]
• rozmery trupu: 13,6 × 19,5 × 16,3 cm ^[8]
• výkon motorov: ~350 W ^[5]
• zdroj energie: 6× lítium-iónový akumulátor (Sony VTC4, typ 18650), celková kapacita 35 – 45 Wh, z toho 10 Wh vyhradených na let, dobíjanie solárnym panelom ^[5][7]

Užitočným zaťažením sú dve kamery – 13 Mpx farebná (snímač Sony IMX214) smerujúca šikmo 22° pod horizont a 0,3 Mpx čiernobiela (snímač Omnivision OV7251) smerujúca kolmo nadol pre navigáciu a prieskumy terénu, ďalej komunikačný systém na prenos údajov do vozidla Perseverance.^[7]

Riadenie

Ako vysokoúrovňový riadiaci a navigačný počítač je použitý 32-bitový 4-jadrový ARM SoC Qualcomm Snapdragon 801 z roku 2014 (bežne osádzaný do dobových smartfónov) s taktom 2,26 GHz, 2 GiB RAM a 32 GiB Flash, vybavený operačným systémom Linux a riadiacou aplikáciou, vyvinutou nad NASA JPL frameworkom F´ (F Prime).^[9] Zabezpečuje vizuálnu navigáciu odvodenú od detekcie čŕt terénu snímkovaného kamerami, správu údajov, spracovanie príkazov, generovanie telemetrie a obsluhu bezdrôtovej komunikácie.^[7] Sériovou linkou komunikuje s dvoma mikrokontrolérmi riadenia letu (Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KiB RAM, 4 MiB Flash), zapojenými redundantne s riešením odolnosti voči chybám.^[7][10]

Senzory tvoria, okrem spomenutej dvojice kamier, laserový výškomer s modulom Garmin LIDAR-Lite v3, 2-osový MEMS sklonomer Murata SCA100T a inerciálny MEMS snímač Bosch BMI-160, kombinujúci 3-osový akcelerometer a 3-osový gyroskop.^[7]

Komunikácia s roverom je riešená Zigbee modulmi SiFLEX 02 v pásme 900 MHz rýchlosťou 20 resp. 250 kbit/s na vzdialenosť do 1 000 m.^[7]

Použité sú prevažne bežné komerčne dostupné komponenty s výberom pre vojenské, automobilové alebo priemyselné účely s rozsahom prevádzkových teplôt najmenej −40 až +85 °C. Výnimkou je hradlové pole, zabezpečujúce redundanciu mikrokontrolérov riadenia letu, kde je použitý obvod Microsemi ProASIC3 so zvýšenou radiačnou odolnosťou a teplotným rozsahom −55 až 125 °C.^[7][10]

Prehľad letov

Galéria

• Pozemný test sekvencie vypúšťania vrtuľníka z roveru na povrch Marsu
  (20. marec 2020)

• 

  Rover s vrtuľníkom na Marse pred posledným krokom sekvencie – odhodením na povrch
  (1. apríl 2021)

• 

  Test pohonu rotorov po ich odblokovaní
  (8. apríl 2021)

• Video prvého letu vrtuľníka zaznamenané kamerou roveru
  (19. apríl 2021)

• 

  Tieň vrtuľníka na zábere spodnej navigačnej kamery počas prvého letu
  (19. apríl 2021)

• 

  Záber povrchu a roveru Perseverance (vľavo hore) farebnou kamerou vrtuľníka počas 3. letu. Vrtuľník bol vo výške 5 m a 85 m od roveru.
  (25. apríl 2021)

• Anotované video 4. letu vrátane audio stopy, zaznamenané kamerou a mikrofónom roveru
  (30. apríl 2021)

• 

  Výstrižok textílie z krídla lietadla Wright Flyer

Poznámky

Referencie

Pozri ajupraviť | upraviť zdroj

• Mars 2020
• Perseverance (rover)
• atmosféra Marsu
• prieskum Marsu kozmickými sondami

Iné projektyupraviť | upraviť zdroj

• Commons ponúka multimediálne súbory na tému Ingenuity

Externé odkazyupraviť | upraviť zdroj

• Oficiálna stránka (po anglicky)