¿Qué tan preferibles son las tardes para volar Ingenuity? ¿Por qué?

El tweet del JPL enlaza con Flying on Mars Is Getting Harder and Harder de mars.nasa.gov , que explica que los cambios estacionales están reduciendo la densidad de la atmósfera local, presumiblemente debido a la temperatura estacional más cálida.

Cuando diseñamos y probamos Ingenuity en la Tierra, esperábamos que la misión de cinco vuelos de Ingenuity se completara dentro de los primeros meses posteriores al aterrizaje de Perseverance en febrero de 2021. Por lo tanto, nos preparamos para vuelos a densidades atmosféricas entre 0,0145 y 0,0185 kg/m3, que es equivalente al 1,2-1,5% de la densidad atmosférica de la Tierra al nivel del mar. Sin embargo, con Ingenuity en su sexto mes de funcionamiento, hemos entrado en una temporada en la que las densidades en el cráter Jezero están cayendo a niveles aún más bajos. En los próximos meses podemos ver densidades tan bajas como 0,012 kg/m3 (1,0% de la densidad de la Tierra) durante las horas de la tarde que son preferibles para el vuelo.

Más adelante advierte:

Un aumento de velocidad como este viene con una serie de problemas potenciales. Uno de ellos tiene que ver con la aerodinámica: una velocidad del rotor de 2800 rpm, en combinación con el viento y el movimiento del helicóptero, podría hacer que las puntas de las palas del rotor se encuentren con el aire a casi 0,8 Mach, es decir, el 80 % de la velocidad del sonido en Marte. (La velocidad del sonido en Marte es un poco más baja de lo que estamos acostumbrados, aproximadamente ¾ de la velocidad del sonido en la Tierra). Si las puntas de las palas se acercan lo suficiente a la velocidad del sonido, experimentarán un gran aumento en la resistencia aerodinámica que sería prohibitivo para el vuelo. Para el rotor de Ingenuity, no esperamos encontrar este fenómeno hasta números de Mach aún más altos, pero esto nunca se ha confirmado en las pruebas en la Tierra.

Dado que empujar la velocidad de la punta del rotor más cerca de mach-1 es un poco preocupante, y el ciclo de temperatura diario lleva la densidad atmosférica a valores más bajos por la tarde, los vuelos temprano en la mañana podrían ser preferibles para argumentos estrictamente de densidad atmosférica.

Sentado en la superficie de Marte por la noche, Ingenuity está expuesto al "frío del espacio" a través de una amplia ventana óptica infrarroja térmica en la atmósfera. Cuando el Sol se pone, la capa superior del suelo también se enfría rápidamente, dejando el helicóptero de gran relación superficie/volumen rodeado de frío para irradiar.

Hace funcionar los calentadores eléctricos de su caja electrónica con sus baterías durante la noche, por lo que no estarán completamente cargadas por la mañana. Entonces, presumiblemente, al menos parte de la razón por la que se prefieren las tardes es que le da tiempo para recargar sus baterías antes del vuelo.

En el mapa de contornos "Sección transversal de latitud-longitud de la radiación de onda larga descendente en la superficie, expresada como temperatura del cielo..." que se muestra en la pregunta "¿Cuál es la ciencia detrás de...", podemos ver que el cielo tiene solo unos 150 hasta 160 Kelvin de temperatura efectiva por la noche!

Pero esa puede no ser la única razón, ni siquiera la principal, ya que el ángulo del Sol también afecta drásticamente la navegación óptica basada en tierra y la odometría/tacometría de Ingenuity, así como el valor científico de las imágenes que genera.

Así que me gustaría preguntar:

Pregunta: ¿Qué tan preferibles son las tardes para volar Ingenuity? ¿Cuales son las razones?

ingrese la descripción de la imagen aquí

fuente

ejemplo de una pregunta vinculada:

ingrese la descripción de la imagen aquí

Me pregunto si existe la posibilidad de que se forme "hielo" en los rotores durante las noches frías y también me pregunto si el frío de la noche podría tener un efecto en los cojinetes del eje del rotor.

Respuestas (1)

¿Qué tan preferibles son las tardes para volar Ingenuity? ¿Cuales son las razones?

Ingenuity se basa en sus paneles solares para cargar, recolectar y almacenar la energía eléctrica necesaria para volar, mantener vivo el vehículo y operar la aviónica. Mantener el vehículo vivo (por ejemplo, calentadores) representa el mayor consumo de energía. Volar representa el consumo de energía más intenso.

Los vuelos de la tarde son preferibles porque es cuando las baterías están casi completamente cargadas. El vuelo tiene que ser corto para dejar energía suficiente para la calefacción nocturna. Que el vuelo sea por la tarde deja algo de tiempo para juntar energía adicional para aguantar la noche.

He preguntado cuán preferible no cuáles son algunas de las razones por las que podría ser preferible. Por ejemplo, ¿cuánto más bajas serían las baterías si volaran por la mañana en lugar de por la tarde? Ya señalé en la pregunta que "Entonces, presumiblemente, al menos parte de la razón por la que se prefieren las tardes es que le da tiempo para recargar sus baterías antes del vuelo" en la pregunta, por lo que esto aún no informa nada nuevo.
¿Qué tan preferibles son las tardes para volar Ingenuity? ¿Por qué?
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v