Il rover Perseverance ha toccato il suolo di Marte alle 21:55 italiane, atterrando nel cratere chiamato Jezero. Una impresa al limite del impossibile, sognata dall’uomo da decenni, nella speranza di poter trovare forme di vita “marziane” sia pure allo stato batterico.
In realtà non è solo questa la sfida di Perseverance. Infatti sotto il rover è alloggiato un piccolo drone elicottero chiamato “Ingenuity” che avrà il compito di volare su Marte.
Ingenuity – Caratteristiche del drone elicottero
Come drone, le caratteristiche di Ingenuity, inteste come tempo di volo e altezza massima, in questo caso Above Ground Mars Level (A.G.M.L.), sono piuttosto limitate, poiché può volare per non più di 90 secondi ad una altezza massima rispetto alla superficie di soli 5 metri, ma raggiungere una distanza orizzontale di 500 metri. D’altra parte queste limitazioni appaiono abbastanza evidenti poiché il drone elicottero doveva per ovvie ragioni pesare poco (peso 1,8 Kg), e quindi non poteva esser dotato di batterie più performanti, considerato che i payloads (videocamere) e altri sensori sono la parte più importante del piccolo drone.
Ingenuity è dotato di quattro “zampe” e di sue rotori larghi 1,2 metri in fibra di carbonio, da cui la sua corretta denominazione come “drone-elicottero”.
Ingenuity – Fonte NASA
Le sfide di Ingenuity
Ingenuity per poter effettuare le sue missioni su Marte deve vincere una serie di sfide, che comprendono:
- ridotta forza peso, che su Marte è ridotta di 2,64 volte. L’accelerazione di gravità infatti sul pianeta rosso vale 3,71 m/s2 , quindi il suo peso reale su Marte si riduce a 680 grammi;
- ridotta densità dell’atmosfera marziana, che è dell’1% rispetto a quella terrestre. In questa situazione, le leggi dell’aerodinamica devono essere adattate alle condizioni oggettive; la portanza generata dai rotori quindi deve essere notevolmente maggiore a quella necessaria sulla terra per poter consentire al Ingenuity di alzarsi in volo;
- temperatura operativa, che è oscilla tra i 20OC ai -140OC, con un valore preponderante in negativa di molte decine di gradi;
- i venti marziani, che possono raggiungere i 400 km/h e spazzare via ogni cosa.
L’hardware e il software di Ingenuity
Ingenuity è dotato di un processore di bordo Snapdragon 801, ed è governato dal S.O. Linux, ed il framework del S.O. è disponibile su GitHub.
A causa della distanza che intercorre tra la Terra e il pianeta rosso, il drone elicottero volerà in autonomia seguendo una traiettoria prefissata e impostata nel software di bordo, in base a waypoint stabiliti. Infatti considerando il tempo impiegato dalle onde radio a raggiungere la Terra, si accumulerebbe un delay tale che il drone elicottero non potrebbe essere pilotato da remoto.
Ingenuity – Il primo volo del drone elicottero
Il primo volo di Ingenuity è pianificato per la primavera e se tutto andrà come deve effettuerà ameno quattro ricognizioni. Per rimanere aggiornati sul primo volo di Ingenuity, basta registrarsi alla newsletter della NASA al seguente link.
Considerazioni sui droni come strumenti scientifici
Ingenuity è la classica dimostrazione che i droni troveranno sempre più spazio nella ricerca scientifica come strumenti di raccolta dati (Aerial data) e di esplorazione. Senza arrivare su Marte, l’impiego dei droni in ambito ambientale ha già raggiunto importanti risultati e tanti altri ne potrà raggiungere specie traguardando la condivisione dei dati aerei acquisti. Non resta quindi che superare il limite dell’immaginazione e sviluppare idee e progetti basati sull’utilizzo di droni elicotteri, di droni ad ala fissa o di droni con rotori e sviluppare tante interessanti opportunità anche di business.
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Nota relativa alle immagini: L’immagine di copertina è tratta da pixabay.com, libera per usi commerciali senza richiesta di attribuzione. L’autore è David Mark. L’immagine del drone elicottero Ingenuity e il filmato relativo, tratto dal canale YouTube, sono di proprietà della NASA. L’uso delle immagini è esclusivamente ai fini di una migliore comprensione dei contenuti dell’articolo.