Ingenuity sofreu pouso duro com destruição de seus rotores em janeiro. Helicóptero experimental excedeu expectativas de projeto e continua enviando dados.
A NASA anunciou que está concluindo uma investigação sobre o acidente com seu helicóptero Marciano Ingenuity. Engenheiros do Laboratório de Propulsão a Jato (JPL) da NASA, na Califórnia, e da AeroVironment estão concluindo publicarão um um relatório técnico com os resultados nas próximas semanas. As descobertas da investigação beneficiarão outras aeronaves operando em outros mundos no futuro.
O último voo foi em 18 de janeiro de 2024. A investigação concluiu que o sistema de navegação do Ingenuity não foi capaz de fornecer dados precisos durante o voo, provavelmente causando uma cadeia de eventos que encerrou a missão em um pouso duro em uma superfície inclinada.
O robô Perseverance e o helicóptero Ingenuity fizeram parte da missão Mars 2020, lançada em 2020 em um foguete Atlas V. Projetado com um demonstrador tecnológico para realizar até cinco voos de teste experimentais ao longo de 30 dias, o Ingenuity foi a primeira aeronave em outro mundo. O primeiro ocorreu em 19 de abril de 2021. O “drone” operou por quase três anos, realizando 72 voos e voando mais de 30 vezes mais longe do que o planejado, com mais de duas horas de voo acumuladas.
A aeronave de 1,8 kg possui rotores coaxiais que rotacionam em sentido contrário para balancear mutualmente o torque. As pás dos rotores têm 1,2 m de comprimento, superdimensionadas para os padrões da Terra, mas adequadas para a atmosfera marciana – que possui apenas 1% da densidade da atmosfera terrestre.
O 72º voo foi planejado como um breve “salto vertical” para avaliar os sistemas de voo do Ingenuity e fotografar a área. Dados mostram o Ingenuity subindo a 40 pés (12 metros), pairando e capturando imagens. Ele iniciou sua descida aos 19 segundos e, aos 32 segundos, o helicóptero estava de volta à superfície e havia interrompido as comunicações. No dia seguinte, a missão restabeleceu as comunicações e as imagens, que chegaram seis dias após o voo, revelaram danos graves nas pás do rotor da aeronave.
Vídeo feito pela câmera de navegação do Ingenuity em 11/02/2024; sombras confirmaram que pás sofreram danos (Vídeo: NASA/JPL-Caltech)
Acidente “Ao conduzir uma investigação de acidente a 100 milhões de milhas [160 milhões de km] de distância, você não tem nenhuma caixa-preta ou testemunha ocular”, disse o primeiro piloto do Ingenuity, Håvard Grip, do JPL. “Embora vários cenários sejam viáveis com os dados disponíveis, temos um que acreditamos ser o mais provável: a falta de textura da superfície deu ao sistema de navegação muito pouca informação para trabalhar.”
O sistema de navegação por imagens do helicóptero foi projetado para rastrear características visuais na superfície usando uma câmera voltada para baixo sobre terreno bem texturizado (seixos), mas plano. Essa capacidade limitada de rastreamento foi mais do que suficiente para realizar os primeiros cinco voos, mas o 72º voo ocorreu em uma região cheia de ondulações de areia íngremes e relativamente sem características dentro da cratera Jezero.
Um dos principais requisitos do sistema de navegação era fornecer estimativas de velocidade que permitissem à aeronave pousar dentro de um pequeno envelope de velocidades verticais e horizontais. Dados enviados durante o último voo mostram que, cerca de 20 segundos após a decolagem, o sistema de navegação não conseguiu encontrar características de superfície suficientes para rastrear.
Fotografias tiradas após o voo indicam que os erros de navegação fizeram com que o helicóptero tocasse o solo com alta velocidade horizontal. No cenário mais provável, o forte impacto inclinado na ondulação da areia fez com que o Ingenuity se inclinasse e rolasse. A rápida mudança de atitude resultou em cargas nas pás do rotor além dos limites do projeto, quebrando as quatro no ponto mais fraco — cerca de um terço de sua extensão. As pás danificadas causaram vibração excessiva no sistema do rotor , arrancando o restante de uma pá de sua raiz e gerando uma demanda excessiva de energia que resultou na perda de comunicações.
Continuidade Embora o voo 72 tenha cessado permanentemente os voos do Ingenuity, o helicóptero ainda transmite dados de teste de clima e aviônicos para o rover Perseverance cerca de uma vez por semana. As informações meteorológicas podem beneficiar futuros exploradores do Planeta Vermelho. Os dados de aviônicos já estão se mostrando úteis para engenheiros que trabalham em projetos de outras sondas marcianas, incluindo aeronaves.
“Como o Ingenuity foi projetado para ser acessível, mas ao mesmo tempo exigir enormes quantidades de poder computacional, nos tornamos a primeira missão a voar processadores comerciais de celulares prontos para uso no espaço profundo”, disse Teddy Tzanetos, gerente de projeto do Ingenuity. “Estamos agora nos aproximando de quatro anos de operações contínuas, sugerindo que nem tudo precisa ser maior, mais pesado e resistente à radiação para funcionar no ambiente hostil de Marte.”
Inspirados pela longevidade do Ingenuity, engenheiros da NASA têm testado aviônicos menores e mais leves que podem ser usados em projetos de veículos para a missão de recuperação de amostras do rover Perseverance. Os dados também estão ajudando engenheiros a projetar o próximo helipcópter marciano
Em 11 de dezembro, quarta-feira, em um briefing na reunião anual da American Geophysical Union, em Washington, Tzanetos compartilhou detalhes sobre o Mars Chopper, um conceito que ele e outros ex-alunos do Ingenuity estão explorando. O Mars Chopper é cerca de 20 vezes mais pesado que o Ingenuity, poderia voar vários kg de equipamento científico e explorar autonomamente locais remotos ao viajar até 2 milhas, cerca de 3 quilômetros, em um dia. Para comparação o voo mais longo do Ingenuity foi de 2.310 pés, 704 metros.