‘Great Leap’ voor NASA’s Mars-vliegtuig luidt nieuwe missieondersteunende rol in

De Séítah-regio op Mars, bezaaid met rotsblokken en zandduinen, was te lastig voor NASA’s Perseverance-rover om te rijden. Dus de kleine helikopter van de rover vloog maandag over het gebied en nam enkele foto’s van een toplocatie aan de andere kant. In minder dan drie minuten bespaarden creativiteit en doorzettingsvermogen de maanden die hij zou hebben doorgebracht met rijden om zijn eigen foto’s te maken.

De snelle sprong van maandagochtend door Séítah was de negende vlucht van Ingenuity naar het oppervlak van Mars tot nu toe, maar het was de eerste keer dat de helikopter de Perseverance een handje hielp bij het zoeken naar tekenen van oud leven bij Jezero Crater op de Rode Planeet. De vier-pond helikopter arriveerde op 14 februari op Mars, bevestigd aan de onderkant van de Perseverance, en werd het eerste object dat op 19 april een vlucht maakte op een andere wereld. De eerste reeks vluchten waren steeds complexere praktijktests om te laten zien hoe buitenaardse helikopters kunnen rondvliegen waar wielvoertuigen dat niet kunnen.

Maar op maandag verlegden NASA-ingenieurs de grenzen van creativiteit verder dan ooit. In 166 seconden vloog Ingenuity bijna 11 mph voor bijna een halve mijl, of 2.050 voet – een veel grotere afstand dan zijn laatste vlucht in juni, die 525 voet was. De helikopter cirkelde rond verschillende hoeken van de stad Sittah en nam foto’s van de grenzen, waar de kruispunten tussen de verschillende rotsformaties – contacten genoemd, in het spraakgebruik van de geologie – enkele van de meest wetenschappelijk intrigerende doelen vormen in de volhardende zoektocht naar gefossiliseerde microbiële leven.

“Dit was een enorme sprong – Groot Sprong – in termen van wat we eerder hebben gedaan. We gingen tussen sites die 620.625 meter van elkaar verwijderd waren, wat een enorm aantal is vergeleken met wat we eerder deden”, zei de hoofdpiloot van Ingenuity Harvard Grip in een interview. Ingenuity-beelden, verwacht in de komende dagen na een reis door een vertraagde datapijplijn van Mars, Back to Earth zal helpen, werken ingenieurs van NASA’s Jet Propulsion Laboratory aan het bepalen of ze een doorzettingsvermogen op een pad moeten sturen om rotsmonsters in die contactzone te verzamelen.

De missie is “ontworpen met een hoog risico en een hoge beloning, wat betekent dat het voor ons logisch is om dit extra risico te nemen vanwege de potentiële beloningen”, zei Grip.

Oorspronkelijk ontworpen om korte trips van punt A naar B te vliegen, stortte de vindingrijkheid zich in een van Sétah’s geërodeerde kraters, vertraagde zijn snelheid en beklom voor het eerst de hellingen terwijl hij danste langs een kronkelend pad. De autonome navigatie-algoritmen zijn geschreven om alleen te anticiperen op vluchten over vlak terrein, dus ingenieurs hebben het blad aangepast en de helikopter ervan overtuigd dat de robuuste kenmerken van de Setah plat waren. Dit vereiste verschillende simulaties ter voorbereiding van de vlucht, waarbij in wezen werd voorspeld of de helikopter onder zijn nieuwe vliegrichtingen uit de hand zou kunnen lopen. Er waren geen ongelukken en Ingenuity slaagde erin de beoogde rotsformatie aan de andere kant van Séítah te bereiken.

“Dit was de eerste keer dat we echt zeiden: ‘Laten we te ver gaan, laten we een risico nemen en Sittah oversteken’, waarvan we weten dat het zeer moeilijk terrein is om in een rover te doorkruisen,” Ken Williford, plaatsvervangend projectwetenschapper bij Mission Perseverance zei in een interview.

Het sturen van een kleine drone over een potentieel gevaarlijk veld van dik zand om te zoeken naar koude Martiaanse rotsen is een enorme tijdsbesparing voor het persistentieteam. “Als wetenschappers die beelden van deze verbinding vroeg kunnen krijgen, kunnen we het wetenschappelijke proces veel eerder starten dan we anders zouden doen, en beginnen met het maken van observaties en interpretaties en begrijpen wat die rotsen zijn”, zegt Williford.

Foto: NASA/JPL

De rover heeft zijn eigen camera’s, voornamelijk ontworpen om nabijgelegen rotsen en uitzicht op Mars te analyseren. Sensoren aan boord van de Mars Reconnaissance Orbiter, een satelliet 255 mijl boven het oppervlak van Mars, geven het Perseverance-team beelden van rotsachtige doelen die ver weg zijn, maar die de close-updetails missen die een helikopter als Ingenuity kan bieden.

De helikopter zal na de eerste vijf vliegshows met pensioen gaan, zodat het Perseverance-team zich op zijn eigen bedrijf kan concentreren. Maar nadat Ingenuity eind april zijn vierde vlucht had gepasseerd, besloten de ingenieurs dat: Breid de ambachtelijke missie uit op Mars om te laten zien hoe helikopters toekomstige pioniers kunnen helpen bij het uitvoeren van wetenschap. Sommige halverwege de vlucht gemaakte foto’s van Ingenuity tijdens de testvluchten waren geschikt voor persistente wetenschappers, maar de vlucht van maandag was de eerste keer dat het was opgestegen met een enkele missie om het wetenschappelijke team van de rover te helpen.

Williford zei dat de NASA-leiding ermee heeft ingestemd om de Ingenuity-missie uit te breiden op voorwaarde dat deze de primaire Perseverance-missie niet verstoort of verstoort. Sindsdien is een klein “interface”-team van ingenieurs van Perseverance and Creativity, dat als een operationele lijm tussen de twee taken dient, uitgebreid met persistente wetenschappers waarvan is gebleken dat de innovatie wetenschappelijk voordeliger is dan verwacht. Voor de meeste NASA-missies zorgen deze interfaceteams soms voor controverse en twist als opgewonden wetenschappers technische risico’s onderhandelen met meer risicomijdende ruimtevaartuigingenieurs. Williford zegt dat het team van creativiteit en doorzettingsvermogen verrassend soepel is.

“Dit was een zeer unieke interactie, waar ik naar binnen kan gaan en zeggen: ‘Weet je wat cool zou zijn? Als we hier kunnen komen, luister dan naar Bob Balaram [Ingenuity’s chief engineer] Zeg: “Ja, laten we dat doen!” “Het duwt zijn team echt vooruit”, zegt Williford, die ook dienst doet als directeur van het Astrobiochemistry Laboratory bij JPL. “Het was echt een van de leukste dingen die ik ooit heb gedaan. Door samen te werken met deze ingenieurs en een paar andere wetenschappers om deze reizen te plannen, voel ik me eerlijk gezegd weer een 12-jarige.”