Undici mesi dopo l’ultimo volo del piccolo elicottero Ingenuity su Marte, avvenuto il 18 gennaio 2024, la NASA ha comunicato l’11 dicembre, durante l’incontro annuale del 2024 dell’American Geophysical Union (AGU) a Washington, DC, i risultati dell’indagine preliminare su quanto accaduto che ha impedito al drone di volare ancora.
Ingenuity, il primo velivolo a volare su un altro pianeta, era progettato per effettuare fino a cinque voli sperimentali in 30 giorni. Ha invece superato qualsiasi aspettativa effettuando ben 72 voli in quasi tre anni, e stabilendo numerosi record.
Durante il 72esimo volo, al momento dell’atterraggio le comunicazioni si sono interrotte. Nei giorni seguenti le comunicazioni sono state ristabilite, ma le immagini hanno mostrato gravi danni alle pale del rotore. Questo ha portato la NASA a dichiarare conclusa la missione dell’elicottero il 25 gennaio.
L’indagine svolta dall’Agenzia ha concluso che il sistema di navigazione di Ingenuity non è riuscito a fornire dati accurati durante il volo, probabilmente a causa della mancanza di caratteristiche superficiali sufficienti nel terreno sottostante, composto da dune di sabbia relativamente prive di dettagli.
L’ultimo volo di Ingenuity
Nel corso del 72esimo volo, Ingenuity ha raggiunto un’altitudine di 12 metri e scattato immagini della superficie marziana prima di iniziare la discesa, come aveva fatto in decine di missioni precedenti.
Tuttavia, mentre si alzava in verticale su un’area composta da dune sabbiose, il sistema di navigazione, che utilizza una telecamera rivolta verso il basso per confrontare le immagini del terreno con i dati di movimento, ha incontrato difficoltà.
Uno dei requisiti principali di questo sistema era fornire stime di velocità che avrebbero consentito all’elicottero di atterrare entro un piccolo intervallo di velocità verticali e orizzontali. I dati inviati durante il volo 72 mostrano che, circa 20 secondi dopo il decollo, il sistema di navigazione non è riuscito a trovare abbastanza caratteristiche della superficie da tracciare.
L’assenza di queste caratteristiche ha impedito al software di calcolare correttamente la posizione, causando un errore cumulativo nei dati di velocità e posizione.
La caduta e la rottura delle pale
Questo errore ha portato Ingenuity a toccare il suolo con una velocità orizzontale maggiore del previsto, cosa che si è vista dai dati inviati durante il volo, provocando un atterraggio instabile.
Nello scenario più probabile, il duro impatto sul pendio, sabbioso e inclinato, ha causato il beccheggio e il rollio di Ingenuity. Il rapido cambiamento di assetto ha comportato un carico eccessivo sulle pale del rotore in rapida rotazione, un carico ben oltre i limiti di progettazione. Questo le ha spezzate tutte e quattro nel punto più debole, a circa un terzo di distanza dalla punta.
Le pale danneggiate hanno causato vibrazioni eccessive nel sistema del rotore, strappando il resto di una pala e generando una richiesta di potenza eccessiva, che ha causato la perdita delle comunicazioni.
“Questo non significa che siamo riusciti a capire tutto sul volo” ha affermato il primo pilota di Ingenuity, Håvard Grip del JPL. “La nostra conclusione è che non abbiamo informazioni sufficienti per districare alcuni dettagli sulla sequenza di eventi subito dopo l’atterraggio”. Complici la mancanza di una scatola nera, e i 160 milioni di km di distanza.
Ma Ingenuity è ancora al lavoro…
Nonostante il volo 72 abbia messo a terra in modo permanente Ingenuity, l’elicottero continua a trasmettere dati meteorologici e di test avionici al rover Perseverance circa una volta alla settimana. Le informazioni meteorologiche, in particolar modo, potrebbero essere utili ai futuri esploratori del Pianeta Rosso. Mentre i dati avionici si stanno già dimostrando utili agli ingegneri che lavorano su progetti futuri di aeromobili e altri veicoli per il Pianeta Rosso.
Così, l’elicottero sta per raggiungere quattro anni di operazioni continue. E in realtà, Ingenuity ha ancora una certa quantità di spazio di archiviazione a bordo disponibile, il che significa che potenzialmente potrebbe continuare a prendere misure e immagini ogni sol marziano.
Il problema è che potrebbe non esserci modo di riportare quei dati sulla Terra: il rover Perseverance, attraverso il quale Ingenuity comunica tramite collegamento radio per inviare i suoi dati al team di missione, si trova ora a 3 km di distanza dall’elicottero. Presto, Ingenuity potrebbe perdere la sua capacità di comunicare con i suoi controllori umani sulla Terra. Probabilmente, dicono, entro il prossimo mese perderanno i contatti. “Finché non torneremo tra 20 anni con gli astronauti, o finché non torneremo indietro per il sample return” ha detto Teddy Tzanetos, project manager di Ingenuity.
… e ispira i velivoli del futuro
Intanto, il JPL sta già guardando al futuro dei velivoli a motore su Marte. Durante la presentazione all’AGU, gli scienziati hanno presentato un video di un nuovo concept di elicottero del Pianeta Rosso: Mars Chopper. Di seguito, un teaser della NASA che lo mostra. Credits: NASA/JPL-Caltech
Il progetto è ancora concettuale e non è stata ancora definita una tempistica per raggiungere Marte, ma il JPL sta immaginando un concept a sei rotori che sarebbe 20 volte più pesante di Ingenuity e potrebbe trasportare diversi chili di attrezzature scientifiche.
Inoltre, Mars Chopper potrebbe esplorare autonomamente luoghi remoti di Marte, percorrendo fino a 3 km al giorno, secondo quanto dichiarato dal JPL. Ricordiamo che il volo più lungo di Ingenuity è stato di 704 metri.
“Ingenuity ci ha dato la sicurezza e i dati per immaginare il futuro dei voli su Marte” ha affermato Tzanetos.
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