Hélicoptère Mars de la NASA Ingenuity : ce que vous devez savoir avant le tout premier vol historique

L’ingéniosité prend son envol sur Mars dans cette animation de la NASA.

NASA/JPL-Caltech

Les rovers à roues de la NASA ont révélé un volume incroyable sur Mars. De la découverte du bilan trempé de la planète, de la chimie de son sol et de l’existence déroutante de méthane dans son ambiance, les robots roulants de l’agence ont été indispensables pour représenter une photographie d’une personne des voisins les plus proches de la Terre. Mais ils ne peuvent pas traiter une bonne partie du sol – un mouvement lent est crucial pour les empêcher de tomber d’une falaise ou d’entrer en collision avec un rocher.

Mais imaginez s’ils pouvaient voler.

Attacher un ensemble d’ailes à un robot sur un autre monde ouvrirait une toute nouvelle façon d’examiner d’autres mondes. “La capacité de voler n’importe où, à une vitesse merveilleuse, pour un gros plan sans possibilité de destruction par collision ou chute, est une capacité passionnante”, déclare Alan Duffy, professeur d’astrophysique à l’Université de Swinburne en Australie.

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C’est précisément ce que la NASA a accompli avec Ingenuity, un petit giravion léger initialement prévu pour un vol sur Mars le 11 avril, mais depuis retardé pour la prochaine fois (la NASA fixera un nouveau jour dans les 7 prochains jours). S’il vole, ce sera la première fois que des êtres humains atteindront un vol piloté et géré sur une autre terre – un instant des frères Wright dans un autre aspect du cosmos.

Il y a quand même des problèmes considérables à voyager sur Mars, et Ingenuity doit faire face à un monde qui aime particulièrement tuer des vaisseaux spatiaux. Vraiment, s’il réussissait à trouver du terrain, cela ouvrirait la voie à de futures missions, plus profondément dans le cosmos.

Voici pourquoi Ingenuity est si ingénieux.

Contrôles en amont

Si vous pensez à la façon dont la NASA a reçu un hélicoptère sur Mars et que vous n’avez pas beaucoup lu à ce sujet, c’est presque certainement dû au fait que le rover Perseverance de la NASA a volé toute la vedette. L’ingéniosité est une mission « expérience ensemble » et une démonstration technologique. Ce n’est tout simplement pas sur Mars pour achever une science. Relativement, il est conçu pour montrer que le vol en run est faisable sur un autre environnement.

L’ingéniosité était absente du ventre de Persévérance tout au long du long séjour du rover de la Terre à Mars, qui a débuté en juillet. Le rover a de nouveau atterri sur la terre en février, et Ingenuity a été protégé et semble de la surface martienne dure et froide jusqu’au 4 avril, lorsque Persévérance a soigneusement déposé l’hélicoptère sur le sol.

Bien qu’à bord de Perseverance, Ingenuity était protégé et piloté par la suite d’appareils du rover. Mais immédiatement après qu’il ait été déposé et que Persévérance soit absente, Ingenuity était froid et seul – à peu près. Les températures de Mars ont très bien chuté sous le point de congélation le soir, à moins de 130 degrés Fahrenheit. La bonne nouvelle, c’est qu’Ingenuity a confirmé qu’il peut faire face au froid lorsqu’il a survécu à la nuit, à commencer par son copain rover.

La relation amoureuse avec Persévérance n’est pas terminée, même si. Lorsque Ingenuity prendra son premier envol, ce sera Persévérance qui relaiera tous ces messages vers la Terre.

Le 6 avril, Ingenuity a pris sa première photographie de Mars, un instantané orange et marron à très basse résolution de la région. Ce n’est vraiment pas substantiel, mais si vous voulez devenir technique, c’est la première fois qu’une automobile capable of flight a pris une image de la surface de la planète cramoisie, donc c’est plutôt chouette.

Le 10 avril, la NASA a déclaré qu’elle retardait le premier vol d’Ingenuity jusqu’à «au plus tôt le 14 avril», grâce à une notification de sécurité de base lors d’un examen du jour ouvrable précédent des rotors de l’hélicoptère. Tout au long de cet examen, “la séquence de commandes gérant l’examen s’est terminée tôt grâce à une expiration de la minuterie” chien de garde “”, a déclaré l’agence de salle dans une mise à jour de statut. « Cela s’est produit alors qu’il tentait de faire passer le système informatique de vol de la manière « pré-vol » à la « vol ». »

La NASA a ajouté que le minuteur de surveillance « supervise la séquence de commandes et alerte la méthode de tout problème d’opportunité. Cela aide le processus à rester sûr en ne continuant pas si un problème est observé.

Le personnel d’Ingenuity diagnostique le défi et reprogrammera l’examen du rotor principalement en fonction de ses résultats, a indiqué l’agence, ajoutant que l’hélicoptère reste “sûr et en meilleure santé”. La journée a été à nouveau révisée et le vol initial est désormais envisagé au plus tôt le 19 avril.

Les portes de la cabine sont maintenant fermées

Il y a une tonne de problèmes pour réaliser un vol sur Mars, mais le plus important est l’air.

Il y a certainement une forte variation d’atmosphère entre la Terre violette et la Terre. L’ambiance martienne est incroyablement mince par rapport à la nôtre, donc obtenir de l’altitude est beaucoup plus difficile. L’ingéniosité est développée pour répondre à ce dilemme. Quand nous avons déjà fait référence à tout, d’un hélicoptère à un aviateur, d’un hélicoptère à un giravion, la technologie qui me rappelle le plus est un drone.

Cependant, ses pales sont beaucoup plus grandes que celles d’un engin de taille équivalente sur Terre, et elles tournent à plus de 2 400 tr/min – six fois plus vite que sur un engin centré sur la Terre. À cette vitesse et à cette taille, les évaluations dépendant de la Terre ont prouvé qu’Ingenuity devrait vraiment être équipé pour décoller sur Mars sans problème.

Contrairement à un drone, cependant, personne ne pilote la voiture en temps réel. L’équipe d’Ingenuity a l’habitude de télécharger des instructions sur l’engin efficacement à l’avance et recevra ensuite des informations une fois qu’il aura réellement produit son vol. L’ingéniosité est développée pour être assez autonome et continuer à rester seul en meilleure santé grâce aux communications entre les deux planètes.

Se préparer au décollage

Avant l’atterrissage de Perseverance dans le cratère de Jezero le 18 février, la main-d’œuvre d’Ingenuity recherchait un «aérodrome» et une «zone de vol» environnante – un emplacement plat et principalement vide sur la surface de Mars qui ne mettra jamais en péril la sécurité de base d’Ingenuity.

La bonne chose est qu’il y avait une personne généralement à la porte du site Web d’atterrissage. “Nous avons commencé à reconnaître que nous pouvions avoir un très bon aérodrome, idéal devant notre nez”, a rapporté Håvard Fjær Grip de la NASA, le pilote principal d’Ingenuity. Grip suggère que l’équipage a examiné “chaque rocher et chaque caillou” avant de choisir la base d’attache de l’hélicoptère.

En 30 sols (environ 31 jours terrestres), Ingenuity envisage d’effectuer cinq vols, mais le premier est le plus important. Ce sera un vol relativement simple.

Le giravion choisira, tout droit, jusqu’à une altitude de plus de 3 mètres (environ 10 orteils) et restera en position stationnaire pendant environ 30 secondes. Ensuite, il fera un petit tour, avant de redescendre et d’atterrir à nouveau. Tout au long du vol, les yeux et le cerveau d’Ingenuity fonctionneront au-delà du temps réglementaire, préprogrammés par le groupe pour assurer la sécurité de l’engin.

Il faudra prendre 30 illustrations ou photos par étage pour savoir où il se trouve et apporter les modifications de trajectoire nécessaires – environ 500 fois par 2e, selon Grip. Cette autonomie garantit qu’Ingenuity ne sera probablement pas éjecté du système par une rafale martienne inattendue.

Un briefing après le vol est prévu pour choisir la zone le lundi 19 avril et sera proposé dans cet article, via le téléviseur de la NASA.

Missions à venir

Comme les ingénieurs de la NASA l’ont répété à plusieurs reprises : Ingenuity est une « démonstration d’innovation technologique », tout comme le tout début avec le rover martien Sojourner, qui a parcouru la planète en 1997.

À bien des égards, Ingenuity a maintenant réussi : il a survécu au voyage vers Mars, s’est établi sur la terre et a survécu au début de la nuit seul par temps froid. Son premier vol sera capital, non seulement pour l’exploration de Mars, mais pour l’exploration de notre processus photovoltaïque global.

“Si Ingenuity prouve que nous pouvons piloter efficacement des avions sur d’autres planètes, cela développera énormément les options d’exploration à long terme”, suggère Jonti Horner, professeur d’astrophysique au College of Southern Queensland.

Le vol est un outil efficace pour l’exploration. Si les robots peuvent rester en l’air, ils seront équipés pour gravir rapidement les zones montagneuses, pour examiner les fissures dans les collines, pour voler plus que les lacs ou les lits de lacs et pour se déplacer rapidement pour éviter les risques. Avec les bons produits, ils pourraient bien être en mesure de prélever des échantillons et de les ramener à une robotique roulante, bien aussi. Vous pouvez même envisager un combo rover-giravion sur Mars à long terme, permettant aux organisations spatiales de repérer leur lieu d’atterrissage beaucoup plus correctement et de choisir le meilleur emplacement pour passer au jour ouvrable suivant.

Il existe d’autres missions – et mondes – qui bénéficieront également de la démo d’Ingenuity.

Dragonfly explorera la lune de Saturne, Titan.

NASA/JHU-APL

Une seule de ce type de mission est la libellule de la NASA, que Horner appelle la « soeur importante » d’Ingenuity. Cette mission s’arrêtera sur Titan, l’une des lunes les plus intrigantes de Saturne. La lune est chargée en énergie naturelle, est composée d’une atmosphère chargée en azote comme la Terre et est la propriété de grands lacs de méthane et de tempêtes. Il peut même incorporer des signes d’existence, antérieurs ou actuels.

« Titan est à l’opposé de tout autre endroit du programme photovoltaïque, et Dragonfly ne ressemble à aucune autre mission », affirme Thomas Zurbuchen, administrateur affilié à la NASA pour la direction des missions scientifiques. C’est vraiment un peu plus ambitieux que Ingenuity, avec le vaisseau spatial composé de tous les dispositifs essentiels pour rechercher des indices de durée de vie et examiner le cratère d’empreinte Selk, qui est soupçonné d’avoir déjà contenu de l’eau liquide. Dragonfly devrait être lancé en 2027 et accéder à Titan d’ici 2034.

Si Ingenuity est accepté, l’aspiration à un vol d’un autre monde deviendra une réalité, inaugurant l’ère à venir de l’exploration des maisons planétaires.