L'elicottero Ingenuity Mars della NASA è a due giorni dal fare il primo tentativo dell'umanità di volo controllato di un aereo su un altro pianeta. Se tutto procede come previsto, l'elicottero da 4 libbre (1,8 kg) dovrebbe decollare dal cratere Jezero di Marte domenica, 11 aprile alle 12:30 ora solare locale di Marte (22:54 EDT), in bilico a 10 piedi (3 metri) sopra la superficie per un massimo di 30 secondi. Gli specialisti del controllo missione presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California si aspettano di ricevere i primi dati dal primo tentativo di volo la mattina seguente intorno alle 4:15 EDT.

"Mentre l'ingegno non porta con sé strumenti scientifici, il piccolo elicottero sta già facendo sentire la sua presenza in tutto il mondo, mentre i futuri leader seguono i suoi progressi verso un primo volo senza precedenti, " ha detto Thomas Zurbuchen, amministratore associato per la scienza presso la sede della NASA. "Facciamo dimostrazioni tecnologiche come questa per spingere la busta della nostra esperienza e fornire qualcosa su cui le prossime missioni e la prossima generazione possono costruire. Proprio come Ingenuity è stato ispirato dai fratelli Wright, i futuri esploratori decolleranno utilizzando sia i dati che l'ispirazione di questa missione".

Il Mars Helicopter è un elicottero ad alto rischio, dimostrazione di tecnologia ad alta ricompensa. Se Ingenuity dovesse incontrare difficoltà durante la sua missione di 30 sol (giorno marziano), non avrebbe alcun impatto sul raduno scientifico della missione rover Perseverance Mars della NASA.

Volare in modo controllato su Marte è molto più difficile che volare sulla Terra. Anche se la gravità su Marte è circa un terzo di quella terrestre, l'elicottero deve volare con l'assistenza di un'atmosfera la cui pressione in superficie è solo l'1% di quella della Terra. In caso di successo, gli ingegneri otterranno preziosi dati in volo su Marte per il confronto con la modellazione, simulazioni, e i test eseguiti qui sulla Terra. La NASA acquisirà anche la sua prima esperienza pratica operando da remoto su un velivolo ad ala rotante su Marte. Questi set di dati saranno preziosi per potenziali missioni future su Marte che potrebbero arruolare elicotteri di prossima generazione per aggiungere una dimensione aerea alle loro esplorazioni.

"Fin dal primo giorno di questo progetto il nostro team ha dovuto superare una vasta gamma di sfide tecniche apparentemente insormontabili, " ha detto MiMi Aung, Ingenuity project manager presso JPL. "Ed eccoci qui, al sicuro su Marte, alla vigilia del nostro primo tentativo di volo. Siamo arrivati ​​fin qui con un atteggiamento da non dire mai, tanti amici di diverse discipline tecniche, e un'agenzia a cui piace trasformare idee lontane in realtà."

Anatomia di un primo volo

Il volo di domenica sarà autonomo, con la guida di Ingenuity, navigazione, e sistemi di controllo che effettuano il pilotaggio. Ciò è dovuto principalmente al fatto che i segnali radio impiegheranno 15 minuti, 27 secondi per colmare il divario di 173 milioni di miglia (278 milioni di chilometri) tra Marte e la Terra. È anche perché quasi tutto ciò che riguarda il Pianeta Rosso è impegnativo.

"Marte è duro non solo quando atterri, ma quando provi a decollare e volare in giro, pure, " ha detto Aung. "Ha una gravità significativamente inferiore, ma meno dell'1% della pressione della nostra atmosfera alla sua superficie. Metti insieme quelle cose, e hai un veicolo che richiede che ogni input sia giusto."

Gli eventi che precedono il primo test di volo iniziano quando il rover Perseverance, che funge da stazione base di comunicazione per Ingenuity, riceve le istruzioni di quel giorno dalla Terra. Questi comandi avranno viaggiato dai controllori di missione del JPL attraverso il Deep Space Network della NASA fino a un'antenna ricevente a bordo di Perseverance. Parcheggiato al "Van Zyl Overlook, " a circa 215 piedi (65 metri) di distanza, il rover trasmetterà i comandi all'elicottero circa un'ora dopo.

Quindi, alle 22:53 EDT, Ingenuity inizierà a subire la sua miriade di controlli preflight. L'elicottero ripeterà il test di oscillazione della lama eseguito tre sol prima. Se gli algoritmi che eseguono la guida, navigazione, e i sistemi di controllo ritengono accettabili i risultati dei test, accenderanno l'unità di misura inerziale (un dispositivo elettronico che misura l'orientamento e la rotazione di un veicolo) e l'inclinometro (che misura le pendenze). Se tutto è a posto, l'elicottero regolerà nuovamente il passo delle sue pale del rotore, configurandoli in modo che non producano portanza durante la prima parte dello spin-up.

La rotazione delle pale del rotore impiegherà circa 12 secondi per passare da 0 a 2, 537 giri/min, la velocità ottimale per il primo volo. Dopo un controllo finale dei sistemi, il passo delle pale del rotore verrà comandato di cambiare ancora una volta, questa volta in modo che possano scavare in quelle poche molecole di anidride carbonica, azoto, e argon disponibile nell'atmosfera vicino alla superficie marziana. Pochi istanti dopo, inizierà il primo test di volo sperimentale su un altro pianeta.

"Dovremmo impiegare circa sei secondi per salire alla nostra altezza massima per questo primo volo, " ha detto Håvard Grip di JPL, il responsabile del controllo di volo di Ingenuity. "Quando raggiungiamo i 10 piedi, L'ingegnosità entrerà in un hover che dovrebbe durare, se tutto va bene, per circa 30 secondi."

Mentre in bilico, la telecamera di navigazione dell'elicottero e l'altimetro laser inseriranno le informazioni nel computer di navigazione per garantire che l'ingegno non rimanga solo a livello, ma nel mezzo del suo aeroporto di 33 piedi per 33 piedi (10 per 10 metri), una zona di proprietà marziana scelta per la sua planarità e la mancanza di ostacoli. Quindi, l'elicottero di Marte scenderà e atterrerà sulla superficie del cratere Jezero, inviando dati sulla Terra, tramite la perseveranza, per confermare il volo.

Si prevede che la perseveranza ottenga le immagini del volo utilizzando i suoi imager Navcam e Mastcam-Z, con le foto che dovrebbero arrivare quella sera (lunedì mattina presto, 12 aprile nel sud della California). L'elicottero documenterà anche il volo dal suo punto di vista, con un'immagine a colori e diverse immagini di navigazione in bianco e nero a bassa risoluzione che potrebbero essere disponibili entro la mattina successiva.

"I fratelli Wright hanno avuto solo una manciata di testimoni oculari del loro primo volo, ma il momento storico è stato fortunatamente catturato in una grande fotografia, "ha detto Michael Watkins, direttore del JPL. "Ora 117 anni dopo, siamo in grado di fornire una meravigliosa opportunità per condividere i risultati del primo tentativo di alimentazione, volo controllato su un altro mondo tramite i nostri fotografi robotici su Marte".

La TV della NASA trasmetterà la copertura in diretta della squadra non appena riceve i dati, con commento a partire dalle 3:30 EDT.