Ingenuity: in arrivo il primo volo su Marte

L’ingenuity della NASA, si prepara per il primo volo. Il lancio non avverrà prima dell’8 aprile, giorno in cui l’elicottero effettuerà il suo primo tentativo di volo a motore controllato su un altro pianeta.

L’elicottero, prima di effettuare il primo volo, dovrà raggiungere una serie di traguardi. Ingenuity, al momento, è posizionato sul rover Perseverance, ed è protetto da uno scudo per i detriti. Il rover si sta già dirigendo verso il “campo d’aviazione”, luogo in cui l’elicottero effettuerà il primo lancio. Il periodo di volo di prova di Ingenuity durerà 30 giorni marziani, ossia 31 giorni terrestri.

Lori Glaze, direttore della Divisione di scienze planetarie presso la sede della NASA, ha affermato che: “Quando il rover Sojourner, della NASA, è atterrato su Marte nel 1997, è riuscito a dimostrare che era possibile viaggiare sul pianeta rosso, ridefinendo così il nostro approccio sul modo in cui possiamo esplorare Marte. Allo stesso modo, vogliamo conoscere il potenziale che Ingenuity ha per il futuro della ricerca scientifica”.

L’elicottero Ingenuity, secondo Lori Glaze, “è una dimostrazione tecnologica che mira ad essere il primo volo a motore su un altro mondo e, in caso di successo, potrebbe espandere ulteriormente i nostri orizzonti e ampliare la portata di ciò che è possibile con l’esplorazione di Marte”.

Ingenuity Mars: alcuni fattori da valutare

Controllare un volo su Marte è molto più difficile che farlo sulla Terra. Un motivo è che il pianeta rosso possiede una gravità significativa, circa un terzo di quella terrestre, mentre la sua atmosfera possiede una densità di solo l’1% di quella della Terra sulla sua superficie.

La superficie di Marte, durante il giorno, riceve circa la metà della quantità di energia solare che raggiunge la Terra. Un altro fattore da valutare sono le temperature notturne, che possono scendere fino a -130 gradi Fahrenheit, o -90 gradi Celsius. Infatti, una temperatura così bassa potrebbe provocare il congelamento e di conseguenza la rottura dei componenti elettrici non protetti.

Bob Balaram, ingegnere capo di Mars Helicopter al JPL, ha spiegato che: “Ogni passo che abbiamo fatto, da quando questo viaggio è iniziato sei anni fa, è stato un territorio inesplorato nella storia degli aerei. Riuscire a sopravvivere quella prima notte su Marte da solo, senza che il rover lo protegga e lo mantenga alimentato, sarà una grande sfida”.

Ingenuity Mars: il campo d’aviazione

Ingenuity, prima di effettuare il suo primo volo, si dovrà posizionare esattamente al centro del suo campo d’aviazione. La zona in questione presenta una superficie pianeggiante ed è priva di ostacoli. Una volta che il team sarà sicuro che Ingenuity, si troverà nel luogo designato, solo allora comincerà l’elaborato processo per riuscire a schierare l’elicottero sulla superficie di Marte.

Farah Alibay, responsabile dell’integrazione di Mars Helicopter per il rover Perseverance, ha spiegato che: “Questo tipo di spiegamento, come tutto ciò che riguarda l’elicottero, non è mai stato fatto prima. Una volta che verrà avviato lo schieramento, non si potrà tornare indietro. Tutte le attività sono strettamente coordinate, irreversibili e dipendenti l’una dall’altra. Se c’è anche un accenno che qualcosa non sta andando come previsto, potremmo decidere di aspettare, fino a quando non avremo un’idea di cosa stia accadendo”

Il processo di spiegamento dell’elicottero

Il processo di spiegamento dell’elicottero richiederà circa sei giorni terrestri. Il primo passo sarà quello di attivare un dispositivo di rottura dei bulloni. In questo modo verrà rilasciato un meccanismo di bloccaggio. Questo strumento ha consentito all’Ingenuity di rimanere saldamente attaccato al rover, durante il lancio e l’atterraggio su Marte.

Il secondo passaggio sarà quello di sparare un dispositivo tagliacavi,
consentendo così al braccio meccanizzato, che trattiene Ingenuity, di iniziare a ruotare l’elicottero dalla sua posizione orizzontale. Inoltre, il rotorcraft estenderà due delle sue quattro gambe di atterraggio.

La terza fase sarà la sequenza di schieramento, in cui un piccolo motore elettrico finirà di ruotare Ingenuity, portando l’elicottero in posizione completamente verticale.

Durante la quarta fase saranno dispiegate le ultime due gambe di atterraggio. L’imager WATSON, per ogni fase, acquisirà degli scatti, così da confermare la corretta esecuzione. L’elicottero, effettuerà il sorvolo sulla superficie marziana ad un’altezza di 13 centimetri.

Ingenuity, nella quinta fase, avrà un paio di dozzine di minuscoli contatti elettrici che lo collegheranno al Perseverance. Questa sarà l’ultima fase in cui l’elicottero utilizzerà il Perseverance come fonte di energia.

Il team, durante l’ultima fase, dovrà verificare tre aspetti: che le quattro gambe di Ingenuity siano saldamente sulla superficie del cratere Jezero, che il rover abbia guidato per circa 5 metri di distanza e che sia l’elicottero che il rover riescano a comunicare tramite le loro radio di bordo. Nel caso in cui il team lo ritenesse opportuno potrebbe aumentare le fasi di spiegamento.

Il primo test di volo su Marte

Il team di ricercatori, una volta pronto per tentare il primo volo, invierà a Perseverance le istruzioni di volo, che poi saranno trasmesse a Ingenuity. I fattori che influenzeranno il tempo di volo di Ingenuity saranno molti, tra cui la modellazione dei modelli di vento locale e le misurazioni effettuate dal Mars Environmental Dynamics Analyzer, il MEDA, presente a bordo di Perseverance. 

Il Perseverance, passate un po di ore dal primo volo, effettuerà il downlink del primo set di dati di ingegneria di Ingenuity e, possibilmente, di immagini e video dalle telecamere di navigazione del rover e da Mastcam-Z. Da queste informazioni il team riuscirà a comprendere in che modo sta procedendo la missione e a determinare quando e come procedere con i test successivi.

Fonte:

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-ingenuity-mars-helicopter-prepares-for-first-flight