El giro a 2.800 RPM es un éxito, pero el vuelo 14 se retrasa hasta después de la conjunción
Que queríamos brindarles a todos una actualización sobre dónde están las cosas en Marte. En nuestra última publicación, explicamos que nos estábamos preparando para comenzar a volar con una velocidad de rotor más alta para compensar la disminución de la densidad atmosférica causada por los cambios estacionales en Marte. Aumentar la velocidad del rotor es un cambio significativo en la forma en que hemos estado volando hasta ahora, por lo que queríamos avanzar con cuidado.
El primer paso fue realizar una prueba de giro a alta velocidad a 2.800 rpm en el suelo y, si todo iba bien, el segundo paso fue realizar un vuelo de corta duración, sobrevolando brevemente nuestra ubicación actual, con una velocidad de rotor de 2.700 rpm.
La prueba de giro de alta velocidad se completó con éxito el 15 de septiembre de 2021 a las 23:29 PDT, 11:11 LMST hora local de Marte (Sol 204 de la misión Perseverance). Los motores de Ingenuity hicieron girar los rotores hasta 2.800 rpm, mantuvieron brevemente esa velocidad y luego hicieron girar los rotores hacia abajo hasta detenerse, todo exactamente como se ordenó para la prueba. Todos los demás subsistemas funcionaron sin problemas. De particular interés fue determinar si las velocidades más altas del rotor causan resonancias (vibraciones) en la estructura de Ingenuity. Las resonancias son un desafío común en los helicópteros aéreos y pueden causar problemas con la detección y el control, y también pueden provocar daños mecánicos. Afortunadamente, los datos de este último giro a alta velocidad no mostraron resonancias a las rpm más altas del rotor. El exitoso giro a alta velocidad fue un logro emocionante para Ingenuity y nos dio luz verde para proceder a un vuelo de prueba con una velocidad de rotor de 2.700 rpm.
Ensamblaje del plato cíclico superior de Ingenuity: el plato cíclico superior del helicóptero Ingenuity Mars de la NASA controla el paso de las palas del rotor superior a medida que giran y es fundamental para un vuelo estable y controlado. El plato cíclico es impulsado por tres pequeños servomotores. Crédito: NASA / JPL-Caltech.
El vuelo de prueba estaba programado para el 18 de septiembre de 2021 (Sol 206) y se suponía que sería un breve vuelo estacionario a 16 pies (5 metros) de altitud con una velocidad de rotor de 2.700 rpm. Resultó ser un vuelo sin incidentes, porque Ingenuity decidió no despegar. Esto es lo que sucedió: Ingenuity detectó una anomalía en dos de los pequeños servomotores de control de vuelo (o simplemente «servos») durante su verificación automática previa al vuelo e hizo exactamente lo que se suponía que debía hacer: canceló el vuelo.
El Ingenuity controla su posición y orientación durante el vuelo ajustando el paso de cada una de las cuatro palas del rotor a medida que giran alrededor del mástil. El paso de la hoja se ajusta a través de un mecanismo de plato cíclico, que es accionado por servos.
Cada rotor tiene su propio plato cíclico controlado independientemente, y cada plato cíclico es accionado por tres servos, por lo que Ingenuity tiene seis servos en total. Los servomotores son mucho más pequeños que los motores que hacen girar los rotores, pero hacen una gran cantidad de trabajo y son fundamentales para un vuelo estable y controlado. Debido a su criticidad, Ingenuity realiza una verificación automática de los servos antes de cada vuelo. Esta autoprueba conduce los seis servos a través de una secuencia de pasos en su rango de movimiento y verifica que alcanzan las posiciones ordenadas después de cada paso. Cariñosamente nos referimos a la autocomprobación del servo Ingenuity como el «movimiento del servo».
Los datos del movimiento anómalo del servo previo al vuelo muestran que dos de los servos del plato cíclico del rotor superior, los servos 1 y 2, comenzaron a oscilar con una amplitud de aproximadamente 1 grado sobre sus posiciones ordenadas justo después del segundo paso de la secuencia. El software de Ingenuity detectó esta oscilación y canceló rápidamente la autocomprobación y el vuelo.
Nuestro equipo todavía está investigando la anomalía. Para recopilar más datos, hicimos que Ingenuity ejecutara pruebas de movimiento de servo adicionales durante la semana pasada, con una prueba de movimiento el 21 de septiembre de 2021 (Sol 209) y otra el 23 de septiembre de 2021 (Sol 211). Ambas pruebas de meneo se ejecutaron con éxito, por lo que el problema no es completamente repetible.
Una teoría de lo que está sucediendo es que las partes móviles en las cajas de cambios de los servos y los enlaces del plato cíclico están comenzando a mostrar algo de desgaste ahora que Ingenuity ha realizado más del doble de vuelos de lo planeado originalmente (13 completados versus cinco planeados). El desgaste de estas piezas móviles provocaría mayores holguras y mayor holgura, y podría explicar la oscilación del servo. Otra teoría es que la prueba de giro de alta velocidad dejó el rotor superior en una posición que carga los servos 1 y 2 de una manera única que induce la oscilación que no habíamos encontrado antes. Tenemos una serie de herramientas disponibles para solucionar la anomalía y estamos optimistas de que lo superaremos y volveremos a volar pronto.
El equipo tendrá unas semanas de tiempo para completar el análisis porque Marte estará en conjunción solar hasta mediados de octubre, y no se hará ninguna secuencia de comando al Ingenuity durante ese tiempo.
La conjunción es un período especial en el que Marte se mueve detrás del Sol (visto desde la Tierra), lo que hace que las comunicaciones con las naves espaciales en Marte no sean confiables.
Sin embargo, el Ingenuty no estará completamente inactivo durante este tiempo; Ingenuity y Perseverance se configurarán para que se hagan compañía mutuamente comunicándose aproximadamente una vez a la semana, mientras que Ingenuity enviará información básica sobre el estado del sistema a su estación base en Perseverance. Recibiremos estos datos en la Tierra una vez que salgamos de la conjunción y aprenderemos cómo funciona Ingenuity durante un período prolongado de relativa inactividad en Marte. ¡Nos vemos del otro lado de la conjunción!
