¿Por qué hacer que Ingenuity sobreviva algunas "noches marcianas brutalmente frías" antes de su primer intento de vuelo?

El Perseverance Mars Rover de la NASA tuiteó :

Ingenuity, el Mars Helicopter que llevo, está funcionando como se esperaba. Actualmente lo estoy cargando, pero una vez que lo coloque, dependerá únicamente de sus paneles solares. Si sobrevive a las noches brutalmente frías de Marte, el equipo intentará volar.

Pregunta: Si la capacidad de supervivencia está en duda, ¿por qué no hacer el primer vuelo de prueba el mismo día en que se lanza? Presumiblemente, estaría completamente cargado desde el rover y, en unas pocas horas, Perseverance podría alejarse a una distancia de visualización segura.

actualizar:

Wikipedia' Ingenuity (helicóptero) enlaza con Mars Helicopter Technology Demonstrator (Canham et al. 2018, AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference, archivado ) que dice:

Un desafío en el uso de ensamblajes listos para usar para sistemas electrónicos que se usarán en Marte son las bajas temperaturas que se esperan en la superficie. Por la noche, los ensamblajes de antena y cable verán temperaturas tan bajas como −140 C. Los ensamblajes electrónicos tanto en la estación base como en el helicóptero se mantendrán “calientes” (no por debajo de −15 C) mediante calentadores según sea necesario...

¡Espero la respuesta! Supongo que deben verificar que el resto del rover funcione bien antes de implementarlo. ¿No se despliega desde el vientre del rover? Entonces, ¿el rover necesita dejarlo y luego irse?
Por supuesto, Ingenuity ha sido probado a esas bajas temperaturas, "si sobrevive..." es solo una forma de hablar para que sea un evento aún más emocionante.
@Cornelisinspace Una mejor manera de mantener el bombo sería compartir más datos públicamente, ya que desde el pionero hasta el ingenio, los componentes permanecen más o menos iguales, al igual que las noches marcianas brutalmente frías.

Respuestas (2)

En primer lugar, de acuerdo con la Fig. 2 de Predicciones meteorológicas y eólicas multimodelo para Marte 2020 y la región del cráter Jezero, las temperaturas superficiales y atmosféricas nocturnas para Ingenuity no caerán por debajo de -90 grados centígrados .
Además, este documento muestra que Ingenuity ha sido probado en vacío térmico a menos 90 grados centígrados durante 4 horas y la conclusión fue que el helicóptero realizó con éxito las pruebas funcionales.

Del kit de prensa de aterrizaje del INGENUITY MARS HELICOPTER :

Marte tiene temperaturas más que escalofriantes, con noches tan frías como menos 130 grados Fahrenheit (menos 90 grados Celsius) en el cráter Jezero. Estas temperaturas superarán los límites del diseño original de las piezas estándar utilizadas en Ingenuity. Las pruebas en la Tierra a las temperaturas previstas indican que deberían funcionar según lo diseñado, pero el equipo espera con ansias la prueba real en Marte. Uno de los primeros objetivos de Ingenuity cuando llega al Planeta Rojo es sobrevivir a la gélida noche marciana por primera vez.

( Énfasis mío)

Del Demostrador de Tecnología de Helicópteros de Marte :
IV.Modelo de Desarrollo de Ingeniería de Helicópteros de Marte
H.Sistema Térmico

El helicóptero debe sobrevivir al frío de la noche en Marte, donde las temperaturas pueden descender a -100 C o menos. El componente más crítico es la batería, que se mantiene por encima de -15 C durante la noche, ya que alimenta los calentadores de película Kapton conectados a las celdas de la batería. Las placas de aviónica en el ECM rodean la batería y también se mantienen a una temperatura elevada en virtud de su proximidad al conjunto de batería caliente. El aislamiento alrededor de las placas de aviónica lo proporciona un espacio de dióxido de carbono de 3 cm de ancho.

Así que Ingenuity ha sido diseñado y probado para sobrevivir muchas noches marcianas, ¡no hay necesidad de apresurarse!

Del kit de prensa del aterrizaje del INGENUITY MARS HELICOPTER (página 21):

Hitos
Una vez que Ingenuity se despliega en la superficie, tiene 30 soles (31 Días Terrestres) para completar sus actividades. La primera fase es un proceso de puesta en marcha que se espera dure alrededor de una semana ; entonces comienzan las primeras pruebas de vuelo.
Al comienzo de las operaciones de superficie de Ingenuity, el helicóptero tendrá como objetivo alcanzar los siguientes hitos:

  • Manteniéndose caliente de forma autónoma durante las noches marcianas intensamente frías (tan gélidas como menos 130 grados Fahrenheit, o menos 90 grados Celsius ).
  • Carga autónoma con su panel solar.
  • Confirmación del enlace de comunicaciones: entre el helicóptero y su estación base; entre la estación base y el sistema de comunicación del móvil; y luego entre el rover y la Tierra, todo el camino de regreso a los operadores de vuelo del helicóptero.
  • Desbloqueando las palas del rotor, confirmando que las palas pueden cambiar su ángulo o inclinación, y luego realizando pruebas de giro a baja velocidad (50 rpm) y alta velocidad (2400 rpm) mientras aún está parado en la superficie.

( Énfasis mío)

¡Todos estos hitos toman su tiempo, al igual que el rover Perseverance necesita algo de tiempo para volverse completamente operativo!

Gracias por la buena respuesta, ¡esto es útil! Puedo ver que probar exhaustivamente las comunicaciones como se describe podría llevar un tiempo, al igual que la ejecución del entrenamiento del rotor seguido del envío de los datos resultantes a casa y todo el análisis de ingeniería y la toma de decisiones necesarias para aprobar una máquina voladora autónoma con peligrosas los propulsores de alta velocidad comienzan a hacer su trabajo tan cerca de un rover de $ 2.75 mil millones .
y esas pruebas de rotor y, en menor medida, de comunicaciones probablemente agotarán la batería, por lo que sería necesario al menos un ciclo de recarga, si no varios, antes de la prueba de vuelo.
No hay nada aquí que aborde la cuestión de actwal. Esta respuesta es de baja calidad y solo tiene un montón de citas sobre los eventos planificados, nada sobre por qué cada uno de estos pasos se considera necesario. Quien vota estas cosas??
@Innovine Cambié la última oración para dejar en claro que la respuesta aborda la pregunta real.
@Cornelisinspace realmente no hace mucho por mí... la pregunta es por qué están ahí estos hitos. Esta respuesta solo enumera los hitos.
@Innovine Los hitos no se mencionan en la pregunta, pero son necesarios y toman tiempo. Creo que los 2 primeros comentarios lo explican muy bien.
@Cornelisinspace nuevamente, no estoy de acuerdo. La pregunta en resumen es "por qué sobrevivir a la noche", y tu respuesta es "porque necesita sobrevivir a la noche, antes de volar".
@Cornelisinspace Solo para profundizar más, nada en su respuesta dice por qué no se puede intentar el vuelo antes de que la noche brutal estrese las baterías y arriesgue toda la empresa. Solo el último punto, sobre el despliegue y prueba de las hélices, hace comprensible cualquier tipo de retraso. El hecho de que pueda cargarse de forma autónoma y sobrevivir la noche no se presenta aquí con información adicional que hace que el lector diga "ajá, veo por qué eso es más importante que un vuelo del primer día", por lo que tiene margen de mejora allí.
@Innovine Ingenuity es una prueba. Volar es solo una parte, la supervivencia es otra. Si una prueba resulta en daños, las pruebas futuras se ven obstaculizadas. Esto es una conjetura, pero para sacar el máximo provecho científico de Ingenuity, primero están haciendo las pruebas de menor riesgo. No me sorprendería si volar se considera de baja prioridad, desde una perspectiva científica; la aerodinámica se entiende bien.
@Innovine Estoy de acuerdo en que la respuesta puede no contener todo lo que debería explícitamente. Mi comentario intenta conectar los puntos; Creo que algo así debería incluirse en la publicación de respuesta de alguna manera.
@Cornelisinspace gracias por la edición; excelente respuesta!
@Innovine Gracias por sus comentarios, me instaron a investigar más y obtener hallazgos informativos.

En primer lugar, el ingenio tiene que sobrevivir a las noches hasta que pueda desplegarse correctamente en la superficie, aunque tiene el poder de la perseverancia para hacerlo. Esto probablemente no sea un problema importante, tiene un caso protegido para permitirle sobrevivir a EDL que se abandonará antes de la implementación. Debería estar bien allí por un tiempo.

Luego tiene que desplegarse, y Perseverancia tiene que alejarse. La velocidad de movimiento de Perseverance es de 100 m/día, suponiendo que vayan a toda velocidad. No estoy seguro de qué tan lejos tendrá que estar, pero sospecho que al menos 20 metros. No sabemos si la implementación utilizará parte de la energía de la batería, bien podría ser. A continuación, las animaciones muestran algunas pruebas de las hélices antes del vuelo completo, lo que probablemente sucederá. Finalmente, las baterías deben cargarse completamente nuevamente antes de intentar volar.

Más bien sospecho que Perseverance bajará a Ingenuity, se alejará, tomará algunas fotografías y luego Ingenuity hará algunas pruebas en Marte antes del intento de vuelo real. Los operadores sin duda necesitarán verificar que, de hecho, está lejos del rover antes de intentar volar, ¡uno no quiere arruinar Perseverance con un dron económico! Solo es posible un vuelo por día, apenas. En general, pasarán unos días entre el despliegue y todo estar listo para el vuelo, por lo que tendrá que sobrevivir unos días en el frío antes de que pueda intentar volar.

Como dijo la mayor parte del resto de la respuesta, necesita hacer alguna calibración, y los operadores en el terreno sin duda deberán asegurarse de que de hecho esté en el terreno. Los videos de demostración lo muestran haciendo algunas pruebas de pala sin intentar volar cuando primero en la superficie, seguido otro día por vuelo.
Había un poco de eso allí, pero lo he mejorado. He estado investigando de forma independiente un montón sobre Ingenuity, encontrar las fuentes de todo es complicado, pero...
¿Por qué hacer que Ingenuity sobreviva algunas "noches marcianas brutalmente frías" antes de su primer intento de vuelo?
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