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Ingenuity – Terzo take-off Ok! – Payload e sensori del drone marziano

by Fabio Affortunato
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Buone nuove da Marte! Ingenuity il drone-UAS marziano ha completato con successo il suo terzo volo sul pianeta rosso. Ieri 25 Aprile 2021 Aprile 25,  il drone si è di nuovo distaccato dal suolo marziano alle 12:33 p.m. ora locale di Marte, raggiungendo inizialmente la stessa quota di 5 metri rispetto al suolo A.M.G.L. – (Above Mars Ground Level).

Ingenuity- Terzo take-off

Il terzo take-off di Ingenuity è avvenuto senza intoppi. Come già detto, il drone inizialmente ha raggiunto, dopo il take-off,  la quota di 5 metri per poi spostarsi in orizzontale di 50 metri, con una velocità di 2 m/s pari a 7.2 km/h.

La durata del volo di Ingenuity è stata di 80 secondi ed è stata seguita dal centro controllo volo di NASA/JPL.

Fonte NASA

Il drone Ingenuity della NASA è diventato il primo drone della storia a effettuare un volo controllato e a motore su un altro pianeta il 19 aprile 2021. Il rover Perseverance è atterrato nell’area denominata Octavia E. Butler  – nel cratere Jezero con il drone Ingenuity attaccato nella parte inferiore il 18 febbraio 2021. Il drone-UAS Ingenuity è stato rilasciato da Perseverance sulla superficie del cratere Jezero il 3 aprile.

Come detto durante il primo volo Ingenuity ha raggiunto in volo stazionario (hovering) la quota di 3 metri (A.M.G.L.), come mostrato dal grafico altimetrico determinato attraverso i sensori di bordo.

Fonte NASA

Ingenuity – Scopo e Tecnologia a bordo

La missione di Ingenuity su Marte è frutto di calcoli ingegneristici e di una progettazione sofisticata e tecnologicamente avanzata.

Lo scopo

Ingenuity senza dubbio è stato progettato e realizzato per dimostrare che l’uso dei droni anche nelle missioni spaziali può essere utile per eseguire un mappatura accurata di pianeti come Marte, al pari dei droni terrestri usati per rilievi aerofotogrammetrici. Visto in prospettiva, l’uso dei droni nelle missioni spaziali potrebbe infatti maggiori informazioni per identificare punti d’interesse (waypoint spaziali), considerato che il drone Ingenuity è stato progettato per fornire immagini dall’alto con una risoluzione circa dieci volte superiore a quella delle immagini orbitali.

La tecnologia

Ingenuity usa dei rotori coassiali contro-rotanti di circa 1,2 m di diametro. Il suo payload intelligente è una telecamera ad alta risoluzione rivolta verso il basso e da un’altra rivolta verso l’orizzonte, entrambe utili anche ai fini di controllare per la navigazione, l’atterraggio e per il rilevamento scientifico del suolo. Tutti i suoi componenti sono in grado di resistere alle sollecitazioni dovute al lancio e all’atterraggio, ma sono anche resistenti agli enormi sbalzi di temperatura dovuti alle notti marziane.

I pannelli solari di cui è dotato sono in grado di ricaricare  con 40 Wh le batterie, che hanno una capacità nominale di 2 Ah, sono a sei celle agli ioni di Litio fornite dalla Sony.

I sensori di Ingenuity

Il cuore di Ingenuity è un processore Qualcomm Snapdragon 801 con un sistema operativo Linux, ovvero è un processore presenti su cellulari abbastanza datati. Lo Snapdragon 801 ha il compito di controllare la navigazione, attraverso i due paylaod (telecamere) di cui si è già detto.

Causa l’incoerenza del campo magnetico del pianeta rosso, non è possibile durante il volo utilizzare uno dei sensori ben noti sui droni terrestri: la bussola, di cui Ingenuity non è dotato.

Sono presenti invece altri sensori ben noti ai piloti di droni terrestri: giroscopio, inclinometro, altimetro e i sensori anti-collisione.

Altri sensori presenti a bordo di Ingenuity sono:

  • IMU Bosh BMI-160
  • Murata SCA SCA100T-D02 per inclinazione
  • Garmin LIDAR Lite v3 altimetro laser LIDAR
  • Chipset SiFlex 02 con protocollo Zigbee per comunicazioni rover-drone (portata massima 1000 metri)

Per maggiori dettagli sulla tecnologia utilizzata da Ingenuity si consiglia la lettura del pdf “Mars Helicopter Technology Demonstrator” in Inglese.

L’importanza quindi dello sviluppo di altri nuovi e sofisticati sensori da poter essere applicati si sistemi UAS è uno degli aspetti fondamentali di business in questo campo, unitamente agli algoritmi, SW e metodologie per l’acquisizione e post-elaborazione delle immagini per mappatura.

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Crediti relativi alle immagini: L’immagine di copertina è tratta dal sito web della NASA (NASA/JPL-Caltech),  cosi’ come le immagini e il video presenti nel post, che sono di proprietà della NASA. L’uso delle immagini è esclusivamente ai fini di una migliore comprensione dei contenuti dell’articolo. Si ringrazia la NASA per aver condiviso queste splendide immagini.

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Last Updated on/Ultimo aggiornamento – 01/05/2021

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