Ingenuity, "helikopter kecil yang bisa" (dan berhasil!) milik NASA

 

Chief engineer Travis Brown menunjukkan kepada koresponden David Pogue desain Ingenuity. Bilah rotornya terbuat dari busa serat karbon, sedangkan antena radionya memungkinkan komunikasi dengan penjelajah Mars 2020 dan pengorbit Mars. 

Blog Mas Desti - Pada tahun 2020, penjelajah Perseverance NASA diluncurkan ke Mars dengan penumpang gelap: drone kecil, yang dibuat oleh Jet Propulsion Laboratory NASA di Pasadena, California.

Drone yang diberi nama Ingenuity ini diibaratkan seperti pesawat Wright Bersaudara di Mars yang melakukan penerbangan pertamanya di planet lain. Keseluruhan drone harus sangat ringan, karena Mars hanya memiliki 1% atmosfer Bumi; itu sulit untuk mesin terbang. Jadi, Ingenuity hanya berbobot empat pon. 

NASA mengklasifikasikan Ingenuity sebagai demo teknologi: eksperimen sampingan berbiaya rendah, berisiko tinggi, yang menggabungkan komponen siap pakai untuk menghemat uang. 

Namun manajer proyek Teddy Tzanetos mengatakan gagasan demo teknologi penumpang gelap, yang disimpan di bawah Rover, tidak diterima dengan antusias secara universal. "Tidak, tidak! Pasti ada yang menentang, bukan hanya prihatin, tapi sepenuh hati menentang dan berusaha mencegahnya terjadi," ujarnya. “Mars 2020, sejujurnya, adalah misi sains: Ambil beberapa sampel dan bersiap untuk membawa sampel tersebut pulang. Apa pun yang bukan itu berarti menyita sumber daya.”

Pada akhirnya, NASA memutuskan bahwa Ingenuity dapat terbang sebentar – paling lama lima kali, dalam 30 hari pertama. Setelah itu, tidak ada lagi gangguan dari misi utama.

Secara ajaib, Ingenuity selamat dari perjalanan tujuh bulan ke Mars, urutan pendaratan, dan penurunan.

Ingenuity dirancang untuk dikendarai di bawah penjelajah Perseverance, dan kemudian terlepas setelah mendarat di permukaan Mars. Foto ini diambil dengan kamera di lengan robot penjelajah.

Jarak antara Mars dan Bumi berarti dibutuhkan waktu hingga 20 menit bagi sinyal untuk mencapai helikopter. Jadi, setiap instruksi harus disampaikan terlebih dahulu. “Kami akan melakukan uplink penerbangan pada hari Senin dan, jika beruntung, kami akan mendapatkan datanya pada hari Selasa, terkadang lebih lama,” kata chief engineer Travis Brown.

Jadi, tidak ada yang tahu apakah itu adalah tumpukan puing-puing di Mars hingga beberapa hari kemudian.

Pada tanggal 19 April 2021, tim menerima konfirmasi penerbangan pertama drone yang sangat singkat – penerbangan pertama pesawat bertenaga di planet lain! Namun bagian tersulit bukanlah terbang; ia selamat dari malam-malam Mars yang sangat dingin, yang bisa mencapai -80° Fahrenheit.

“Leluconnya adalah Ingenuity adalah baterai dan pemanas yang kadang-kadang mati,” kata Brown. “Sebagian besar massanya adalah baterai, dan sebagian besar baterai tersebut digunakan untuk pemanasan.”

Ingenuity diharapkan dapat menerbangkan lima penerbangan ... tetapi melakukan lebih banyak lagi. 

Meskipun cuaca dingin, helikopter tersebut terbang empat kali lagi – seluruhnya lima penerbangan. Misi terselesaikan! Namun kemudian, terjadi keajaiban administratif: "Ketika orang-orang melihat benda ini terbang dan mengambil gambar, Anda tahu, saya rasa semua orang menyadari bahwa ini lebih dari sekadar mainan, ini adalah mesin terbang sungguhan," kata Håvard Grip, yang merupakan kepala pilot Ingenuity. . "NASA memberi tahu kami, 'Hei, kalian harus melanjutkan, oke? Bisakah kalian melakukan pengintaian atas nama penjelajah sehingga kami dapat melihat di mana titik masuk terbaik ke area ini?"

Ingenuity bukan lagi demo teknologi. NASA mempromosikannya sebagai penjelajah yang mampu melihat ke langit, mengamati ke depan untuk membantu penjelajah memilih rute dan tujuannya.

Jadi, Ingenuity terus terbang, terus memecahkan rekornya sendiri dalam hal jarak, kecepatan, ketinggian, dan durasi. Dan bukan hanya selama 30 hari… selama seratus hari. Dua ratus. Empat ratus. Melalui musim semi, musim panas, dan musim gugur Mars yang panjang.

Tapi kemudian, musim dingin tiba.

Pada Hari ke 427 misi, ada keheningan radio dari Ingenuity. "Jadi, hal pertama yang Anda pikirkan adalah, 'Oke, baterainya mati, semuanya rusak, kita mungkin mati," kata Brown. "Misi sudah selesai, kan?"

Selama tiga hari, tim berusaha mendapatkan respon. Dan kemudian, pada hari ketiga, keajaiban lainnya. "Lihatlah, dia kembali dan berbicara kepada kita!" kata Pegangan.

Tzanetos berkata, "Di pagi hari ketika matahari terbit dan sistem mencair serta mengisi daya dengan cukup, perangkat elektronik menyala. Dan kami akan berkata, 'Ini rencana penerbangan Anda, silakan terbang sekarang sore hari.' Dan dia melakukan penerbangan itu, mengetahui sepenuhnya – para pengendali di Bumi – bahwa dia akan membeku lagi keesokan harinya."

Jadi, Ingenuity mati beku setiap malam sepanjang musim dingin, lalu mencair lagi di pagi hari? "Ya, ratusan kali!" Coklat tertawa.

"Rasanya seperti Groundhog Day," kata Tzanetos, "sampai akhirnya kamu melewati musim dingin dan tiba di musim semi lagi."

Penggambaran NASA tentang helikopter Mars Ingenuity. 

Namun Ingenuity pun tidak memiliki persediaan keajaiban yang tak terbatas. Januari lalu, NASA mendapat kabar buruk: Ingenuity mengalami pendaratan yang sulit . “Pisau bagian atas terpotong di satu sisi dan hilang sama sekali di sisi lainnya,” kata Brown. “Kita sudah cukup kehilangan sistem rotornya, tidak mungkin dia bisa terbang [lagi]. Tapi maksud saya, hal ini masih terus berjalan. Saya berbicara dengannya pagi ini. Kita masih bisa mengumpulkan data matahari. Kita bisa mengambil gambar diam."

Memang benar: Tiga tahun setelah misinya seharusnya berakhir, helikopter tersebut masih beroperasi, sekarang sebagai stasiun bumi. Kami tidak lagi menerima foto dan pengukurannya, karena Rover adalah stasiun pemancarnya, dan Rover terus berjalan. Namun Ingenuity dapat terus mengumpulkan data selama beberapa dekade, untuk diambil nanti.

Tzanetos berkata, "Kami memiliki ungkapan di tim: 'WNDY: Kami belum mati.'"

"Helikopter kecil yang bisa" telah mengubah pemikiran NASA selamanya. “Kami sedang mengerjakan helikopter generasi berikutnya untuk Mars – helikopter yang lebih besar dan lebih mumpuni, [untuk] pergi ke daerah seperti dinding tebing, terbang menuruni tabung lava, pergi ke kutub, pergi ke khatulistiwa, sebut saja itu," kata Tzanetos.

Dalam gambar komposit ini, diambil pada bulan Februari lima minggu setelah penerbangan terakhirnya, helikopter Ingenuity NASA berada di pasir Mars (di sebelah kanan gambar). Bagian bilah rotor terlihat di kiri, sekitar 15 meter dari pesawat.

Adapun analogi Wright Brothers itu? Ternyata helikopter penumpang gelap Mars juga memiliki penumpang gelap: Menurut Tzanetos, "Kain yang digunakan untuk sayap pada selebaran Wright Brothers, kami memiliki potongan kecil seukuran seperempat di bawah panel surya helikopter, dan itu adalah jimat keberuntungan kecil kami, dan pemberat, untuk bayinya."

Dan apakah semua orang dalam rantai komando mengetahui hal ini terjadi? "Tidak, tidak, tidak. Saya bersumpah untuk merahasiakan detail tertentu dari hal itu, tapi tidak, seluruh rantai tidak menyadarinya ," kata Tzanetos.

Secara keseluruhan, Ingenuity terbang 72 kali selama seribu hari, dengan total lebih dari dua jam di udara tipis Mars, dan menempuh jarak lebih dari 10 mil melintasi permukaan Mars. Brown memuji "tim insinyur yang kecil dan suka berkelahi, sangat, sangat bersemangat dengan apa yang mereka lakukan."

Menurut Tzanetos, "Ini memiliki tempat khusus dalam sejarah NASA karena menjadi penerbangan pertama di planet lain."

“Kami semua takjub; semua orang di sini takjub,” kata Grip. “Kami tidak menyangka hal ini terjadi, dan kami sangat bangga karenanya.”