翼の損傷によりNASAの火星ヘリコプターIngenuityの任務が終了

 (nasa.gov)
1 ポイント 投稿者 GN⁺ 2024-01-26 | 1件のコメント | WhatsAppで共有
  • NASAのIngenuity Mars Helicopterは、2024年1月18日の飛行後にローターブレードの損傷が確認され、火星での飛行任務を終えた
  • 当初は30日間で最大5回の試験飛行を行う技術実証機だったが、約3年間で72回飛行し、合計2時間以上飛行した
  • 2021年4月19日の初飛行で火星における動力制御飛行を実証し、その後はPerseveranceローバーのための空中偵察も担った
  • 最後の飛行は、前回の緊急着陸後に位置を確認するための短い垂直飛行で、降下中に地表から約3フィートの高さでPerseveranceとの通信が途絶えた
  • 機体は直立した状態で地上管制と通信しているが、再び飛行することはできず、チームは最終テストと残っている画像・データのダウンロードを進めている

ローターブレードの損傷で終わった飛行任務

  • NASAのIngenuity Mars Helicopterは、火星での飛行任務を終了した
  • 2024年1月18日の飛行後に地球へ送信された画像から、1枚以上のローターブレードの損傷が確認された
  • 機体は現在も直立しており、地上管制と通信中だが、もはや飛行することはできない
  • NASA長官のBill Nelsonは、Ingenuityを他の惑星で飛行した初の航空機と評価し、不可能に見えたことを可能にした事例だと述べた

30日の実験から3年の任務へ拡大

  • Ingenuityは当初、技術実証を目的として作られた
    • 計画は30日間で最大5回の実験的試験飛行
    • 実際の運用期間はほぼ3年
    • 総飛行回数は72回
    • 計画より14倍以上遠い距離を飛行
    • 総飛行時間は2時間以上
  • 他世界で運用された初の航空機として、火星表面で長期間活動した

Perseveranceとともに始まった火星の航空偵察

  • Ingenuityは2021年2月18日、NASAのPerseveranceローバーの下部に取り付けられた状態で火星に着陸した
  • 2021年4月19日、火星表面から初飛行に成功し、火星で動力制御飛行が可能であることを実証した
  • その後さらに4回の飛行を実施したのち、運用実証任務へ移行した
  • 運用実証段階では、Perseveranceの科学者やローバー運転担当者のための空中偵察を担った
  • 2023年の2回の成功した飛行試験は、チームが空力的限界をよりよく理解するうえで役立った

72回目の最後の飛行で起きた通信途絶

  • Ingenuityチームは2024年1月18日、短い垂直飛行を計画した
    • 目的は、前回の飛行で緊急着陸した後のヘリコプターの位置を確認することだった
  • 飛行データによると、Ingenuityは計画どおり最高高度40フィート、つまり12メートルに到達した
  • 4.5秒間ホバリングした後、毎秒3.3フィート、つまり毎秒1メートルの速度で降下を開始した
  • 地表から約3フィート、つまり1メートルの高さで、Ingenuityは通信中継を担うPerseveranceローバーとの通信を喪失した
  • 翌日に通信は再開され、飛行に関する追加情報がNASA JPLの地上管制チームへ送られた
  • ローターブレードの損傷を示す画像は数日後に到着した
  • 通信中断の原因と、着陸時のヘリコプターの姿勢は現在も調査中である

長期運用で得られた成果と限界

  • Ingenuityの拡張任務はほぼ1,000火星日にわたって続き、これは当初計画の33倍以上の期間だった
  • 長期運用の中で、複数の機能や運用方法が追加または調整された
  • Ingenuityは春季の運用を前提に設計されていたため、冬の最も寒い時期には一晩中ヒーターへ電力を供給できなかった
  • その結果、飛行コンピューターが周期的にフリーズしてリセットされる電力brownoutが発生した
  • チームは飛行を継続するために、冬季運用方式を再設計しなければならなかった

飛行終了後に残る作業

  • Ingenuityチームは、飛行運用終了後にヘリコプターシステムの最終テストを実施する予定だ
  • オンボードメモリに残っている画像とデータをダウンロードする
  • Perseveranceローバーは現在、Ingenuityの最後の飛行場から遠く離れすぎており、ヘリコプターの撮影を試みることはできない

製作と支援組織

  • Ingenuity Mars HelicopterはNASA JPLが製作し、NASA Headquarters向けにプロジェクトを管理した
  • NASA Science Mission Directorateが任務を支援した
  • NASA Ames Research CenterとNASA Langley Research Centerは、開発過程で飛行性能の分析と技術支援を提供した
  • AeroVironment Inc.、Qualcomm、SolAeroは設計支援と主要な機体構成部品を提供した
  • Lockheed SpaceはMars Helicopter Delivery Systemを設計・製作した
  • Ingenuityの追加情報はmars.nasa.gov/technology/helicopterで確認できる

関連記事

1件のコメント

 
GN⁺ 2024-01-26
Hacker News のコメント

  • NASA Ames で Ingenuity の設計のかなりの部分と飛行計画／分析を担当したオフィスでインターンを終えたばかりだけど、本当に優秀な人たちがいて、この成功は複数の新しい 火星回転翼機ミッション に刺激を与えた。
    回転翼機は Mars Sample Return の中核の一部になる予定で、今後、飛行は太陽系探査で大きな比重を占めるようになるはず。Ingenuity がその道を切り開いた。o7

    • Mars Sample Return は現時点ではほぼ死んだプロジェクトじゃないの？
    • o7 という絵文字は初めて見たけど、前の内容を読んだら意味がすぐ分かった。完璧だ

  • Ingenuity を動かしたソフトウェア構成や、市販既製品部品の利用といったハードウェア設計面に興味があるなら、Timothy Canham がすべて説明している、素晴らしいのにあまり知られていない動画がある。
    https://www.youtube.com/watch?v=mQu9m4MG5Gc&t=7s

    • NASA が FPGA／マイクロコントローラ／スマートフォン SoC の組み合わせを使うのは、最初は正気ではないように見えたけれど、実際には納得できる。
      一方で、交差点の信号機のような普通の産業機器は、Siemens のコントローラが棚いっぱいに入った巨大なキャビネットを必要としていて、やり過ぎに見える。このチャンネルで見られる: https://www.youtube.com/watch?v=udpB-en9KKM
      チャンネル主は、安全のためにすべて必要なのだとコメント投稿者たちといつも議論しているけれど、なぜどこかの会社が NASA 規模の解決策で世界中の交差点を制御する製品を作らないのか、よく分からない

  • オークションに出してくれたらいいのに。もちろん 直接引き取り条件で。
    火星初のヘリコプターを所有してみたい

    • Hasselblad は、月には無料のカメラが何台かあるので取りに行くだけでいい、と宣伝していたことがある。
      Apollo の宇宙飛行士たちは、より多くのサンプルを持ち帰るために重量を減らすという合理的な選択として、フィルムは持ち帰り、カメラは月に置いてきた
    • 本当に素敵なアイデアだ。
      その段階自体も面白いし、誰がそれを持って帰れるのか競うのも楽しそう。地球に戻って所有者に渡される瞬間は大きなショーになり得る。
      SpaceX と FedEx が組めば、かなり笑えるプロモーションもできそうだ
    • 孫たちが訪ねてくる頃には Visitor Center に展示されていそう

  • RIP、小さな友よ。このプロジェクトは 広報効果 だけでも十分に価値があった。
    打ち上げ以降、本当にたくさんの記事を見てきたし、今の若い世代の心に響いて、宇宙探査に関心を持つきっかけになっていてほしい

  • 損傷の写真は公開されているの？
    「ローターブレードの損傷を示す画像が数日後に届いた。」
    https://www.jpl.nasa.gov/news/after-three-years-on-mars-nasa...

    • リンク先に矢印付きのヘリコプター写真があって、次へ進むと影の中に ブレード先端部 が見える :(
    • ミッションのすべてが貴重なデータをもたらしたし、特に 損傷したブレード はそうだった。故障モードは役に立つ。
      次はそれでも飛行を試みてみるのが有用かもしれない。そうでなければ、Perseverance が通信範囲を離れるまでは、カメラ、センサー、コンピュータは動き続ける

  • 3年、70回を超える飛行 だなんて、純粋に驚異だ。RIP、小さな友よ、本当によくやった

  • かわいそうな小さな友が翼を折ってしまった。自分の中の12歳にとっては、おそらく史上最高にクールな宇宙プロジェクトだった。
    家族全員で、このプロジェクト全体のドラマを一緒に体験するように見守っていて、本当に素晴らしかった。
    ほかの人は分からないけれど、私たちはこの小さな友のために一杯注ぐつもりだ。これを成し遂げたチームにも大きな称賛を送りたい。驚くべきプロジェクトだった

  • 火星で Linux で動作した実験用飛行体が 72回飛行 したというのは、とてつもない回数だ

    • しかも 既製品部品 でやった

  • 記事によると、Perseverance ローバーは現在、ヘリコプターの最終着陸地点を撮影するには遠すぎるらしい。
    ローバーがヘリコプターの位置まで行って、診断用の高解像度画像を撮ることはできないのだろうかと思う。もちろん検討はしたのだろうけれど、ローバーのスケジュールがそういうミッションを入れるにはきつすぎるのかもしれない。
    いずれにせよ、R.I.P. Ingenuity。本来の計画より何年も長く別の惑星で耐え抜いた、また一つの優れた技術を作った NASA に称賛を送りたい

    • ローバーの時間とミッション資源が限られているのは間違いなく重要な制約だけど、ヘリコプターの位置自体もかなりアクセスしにくいようだ。
      大きな砂の波紋地帯の真ん中にある谷の下にあって、望んだとしてもローバーがそこまで行けるのかは不明。
      それでも、すべての希望が消えたわけではない。接写は難しいだろうが、ローバーがおおよそその方向へ移動しているので、運がよければ遠くから通りすがりに撮った写真にヘリコプターが写る可能性がほんの少しはある
    • ローバーは本当に、本当に遅い。良い日でも 数百メートル 程度だ

  • 故障箇所が安い電子部品ではなく プロペラブレード だという点は、かなり素晴らしい。
    もちろん動作不能になったのは残念だけれど、ローバーが通信範囲を離れるまではカメラを使い続けて天気情報を集めたり、各部品やバッテリーがどれだけ長く持つかを見たりできそうだ。
    もう飛行できないのなら、CPU とマイクロコントローラを画像分析のような別の作業に再利用できるのかも気になる。
    総合すると、Ingenuity のミッション履歴は、完全な事前計画よりも 実験 の方が優れているという強い根拠に見える: https://en.wikipedia.org/wiki/Ingenuity_(helicopter)#Opposit...