L'hélicoptère Mars de la NASA était censé voler cinq fois.  Il a volé 28.

L’hélicoptère Mars de la NASA était censé voler cinq fois. Il a volé 28.

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S’il volait, et c’était vraiment un gros sile petit hélicoptère s’envolerait sur Mars cinq fois – maximum – sur une période de 31 jours.

Mais au cours de l’année écoulée, le petit hélicoptère courageux connu sous le nom d’Ingenuity s’est envolé 28 fois dans le ciel martien, dépassant de loin les attentes et offrant aux scientifiques un nouveau point de vue sur la planète rouge. Au cours des 13 derniers mois, il est resté en l’air au total pendant près d’une heure, parcourant près de 4,3 miles, avec une vitesse maximale de 12,3 mph et atteignant une altitude maximale de 39 pieds.

Il a traversé des cratères, pris des photos de régions difficiles à atteindre au sol et a servi d’éclaireur étonnamment résistant qui s’est adapté à l’évolution de l’atmosphère martienne et a survécu à ses dures tempêtes de poussière et à ses nuits glaciales.

Maintenant, les ingénieurs et les scientifiques du Jet Propulsion Laboratory de la NASA craignent que leur drone solaire de quatre livres sur Mars n’approche de la fin de sa vie.

L’hiver s’installe sur Mars. La poussière se soulève, recouvrant les panneaux solaires d’Ingenuity et l’empêchant de charger complètement ses six batteries lithium-ion. Ce mois-ci, pour la première fois depuis son atterrissage sur Mars il y a plus d’un an, Ingenuity a raté une session de communication prévue avec Perseverance, le rover martien sur lequel il s’appuie pour envoyer des données et recevoir des commandes de la Terre.

Quoi de neuf avec Percy le rover martien ?

Une Ingenuity recouverte de poussière survivra-t-elle à un hiver martien où les températures plongent régulièrement en dessous de moins 100 degrés Fahrenheit ? Et si ce n’est pas le cas, comment le monde devrait-il se souvenir du petit hélicoptère qui a coûté 80 millions de dollars à développer et plus de cinq ans à concevoir et à construire ? Les plus proches du projet disent qu’à mesure que le temps s’écoule pour Ingenuity, il est difficile d’exagérer ses réalisations.

“L’hélicoptère vient de dépasser de loin ces attentes initiales”, a déclaré Lori Glaze, directrice de la division des sciences planétaires de la NASA, au Washington Post.

Compte tenu de la faible épaisseur de l’atmosphère martienne, les scientifiques et les ingénieurs qui ont travaillé sur l’Ingenuity n’étaient pas du tout sûrs que l’expérience réussirait. Thomas Zurbuchen, l’administrateur associé de la direction des missions scientifiques de la NASA, a déclaré à l’époque que c’était une entreprise qui avait forcé la NASA à trouver la “bonne ligne entre fou et innovant”.

Ainsi, lorsque le premier vol, le 19 avril 2021, a été un succès, la NASA l’a annoncé comme un moment des frères Wright. En guise d’hommage, Ingenuity avait un morceau de tissu de la taille d’un affranchissement de l’avion des frères, connu sous le nom de Flyer, attaché à un câble sous le panneau solaire.

L’ingéniosité s’est envolée vers Mars attachée au ventre du Perseverance Rover, l’étoile de la plus récente mission de la NASA sur Mars. Après avoir parcouru quelque 300 millions de kilomètres en sept mois, Persévérance a atterri lors d’un atterrissage spectaculaire en février 2021 sous un parachute avec un code secret glissé à l’intérieur qui disait «Dare Mighty Things».

Le rover, de la taille d’un SUV, a atterri dans une zone de Mars connue sous le nom de cratère Jezero, qui contenait autrefois de l’eau et pouvait fournir des indices sur l’histoire de la planète et sur l’existence de la vie là-bas. Le rover recueille des roches et des échantillons de sol que la NASA espère ramener sur Terre lors d’une future mission, et utilise ses sept instruments pour mener des expériences scientifiques et tester de nouvelles technologies.

L’ingéniosité était en quelque sorte un complément, une démonstration technologique qui pourrait s’avérer utile pour de futures missions et permettre aux scientifiques de l’agence spatiale d’explorer davantage le paysage martien qu’ils ne le pourraient par voie terrestre seule.

Mais faire voler un drone autonome sur Mars serait extrêmement difficile. L’atmosphère y est à seulement 1% de la densité de celle de la Terre, donc pour générer de la portance, les pales de quatre pieds de large de l’hélicoptère devraient tourner incroyablement vite – 2 500 rotations par minute.

“Nous l’avons construit comme une expérience”, a déclaré Glaze. “Donc, il n’avait pas nécessairement les pièces qualifiées pour le vol que nous utilisons dans les grandes missions comme Persévérance.” Certains, tels que les composants des smartphones, ont même été achetés dans le commerce, il y avait donc des chances qu’ils ne fonctionnent pas dans l’environnement comme nous l’avions prévu. Et donc il y avait un risque que ça ne marche pas.

Alors qu’Ingenuity continuait à voler, les contrôleurs au sol ont commencé à réaliser que leur petit projet pouvait accomplir de grandes choses. Avant son cinquième vol, ils ont écrit dans un article de blog que « notre hélicoptère est encore plus robuste que nous l’avions espéré. Le système électrique sur lequel nous nous inquiétons depuis des années fournit plus qu’assez d’énergie pour faire fonctionner nos appareils de chauffage la nuit et pour voler pendant la journée. Les composants prêts à l’emploi de nos systèmes de guidage et de navigation fonctionnent également très bien, tout comme notre système de rotor. Vous l’appelez, et ça va très bien ou mieux.

Alors qu’il continuait à fonctionner, les scientifiques de la NASA sont devenus de plus en plus intrigués par l’idée que cet hélicoptère pourrait peut-être devenir une partie intégrante de la mission.

“Ce qui s’est passé, et c’est vraiment la clé, après qu’Ingenuity ait si bien performé lors de ces cinq premiers vols, l’équipe scientifique de Perseverance est venue nous voir et nous a dit:” Vous savez quoi, nous voulons que cet hélicoptère continue à fonctionner pour nous aider dans notre l’exploration et la réalisation de nos objectifs scientifiques », a déclaré Glaze.

La NASA a donc décidé de continuer à voler.

Lors de son sixième vol, Ingenuity a rencontré des ennuis. L’hélicoptère navigue avec une caméra qui prend 30 images par seconde du terrain en dessous, chacune avec un horodatage. Un algorithme prédit ce que la caméra aurait dû voir à ce moment précis en se basant sur des images prises quelques instants auparavant. Ensuite, il calcule la différence entre l’emplacement prévu et l’emplacement réel des caractéristiques du sol pour corriger sa position, sa vitesse et son altitude.

Mais sur ce vol, les horodatages étaient éteints. En conséquence, Ingenuity semblait être piloté par un conducteur ivre, “ajustant sa vitesse et s’inclinant d’avant en arrière selon un schéma oscillant”, a déclaré la NASA dans le blog.

Pourtant, il a pu atterrir en toute sécurité à moins de 16 pieds de sa cible grâce à “l’effort considérable qui a été déployé pour s’assurer que le système de contrôle de vol de l’hélicoptère dispose d’une large ‘marge de stabilité'”, a écrit la NASA. En d’autres termes: “Dans un sens très réel, Ingenuity a fait face à la situation.”

Le vol 9, en juillet, était également un “rongeur d’ongles”, comme l’a écrit la NASA. Non seulement parce qu’Ingenuity a battu des records de durée de vol et de vitesse de croisière, mais parce qu’il a survolé un cratère, “une zone appelée ‘Séítah’ qui serait difficile à traverser avec un véhicule terrestre comme le rover Perseverance”, a écrit la NASA dans son blog.

Parce qu’Ingenuity a été conçu comme une démonstration de technologie expérimentale, les ingénieurs l’ont conçu pour voler sur un terrain en grande partie plat, plus facilement navigué par sa caméra embarquée. Pour ce vol, cependant, Ingenuity devrait plonger dans le cratère. Cela l’a obligé à réduire sa vitesse et les ingénieurs à modifier l’algorithme de navigation. Le vol a été un succès et Ingenuity a pu retransmettre des photos colorées de la région, y compris un emplacement qui, selon certains, “pourrait enregistrer certains des environnements aquatiques les plus profonds de l’ancien lac Jezero”, a écrit la NASA. “Compte tenu du calendrier serré de la mission, il est possible qu’ils ne puissent pas visiter ces roches avec le rover, alors Ingenuity peut offrir la seule opportunité d’étudier ces gisements en détail.”

Depuis lors, Ingenuity a persévéré, surmontant obstacle après obstacle. À un moment donné en septembre, il a détecté un problème de moteur lors de sa vérification avant le vol “et a fait exactement ce qu’il était censé faire : il a annulé le vol”.

Environ un mois plus tard, le problème a été résolu et il a repris son vol.

En avril, il a fait une autre découverte – en survolant le parachute qui a ralenti le rover pour son atterrissage sur Mars, il a repéré les ruines de l’obus qui avait protégé le rover alors qu’il plongeait vers la surface martienne. Il y avait une paire d’objets fabriqués par l’homme, assis sur une autre planète, des images qui « m’ont juste époustouflé », a déclaré Glaze. Dans le passé, la NASA a pu repérer des véhicules à la surface de Mars grâce à un vaisseau spatial en orbite lointaine. Mais ici, il y avait des pièces de matériel, en gros plan, en si haute définition que les “Dare-Mighty-Things” encodés dans la goulotte étaient visibles à travers une fine couche de poussière martienne rouge.

Puis, 10 jours plus tard, le 29 avril, il a effectué son dernier vol en date, le n° 28, une escapade d’un quart de mille qui a duré deux minutes et demie. Maintenant, la NASA se demande si ce sera le dernier.

L’agence spatiale pense que l’incapacité de l’hélicoptère à charger complètement ses batteries a fait entrer l’hélicoptère dans un état de faible puissance. Lorsqu’il est devenu inactif, l’horloge de bord de l’hélicoptère s’est réinitialisée, comme le font les horloges domestiques après une panne de courant. Ainsi, le lendemain, alors que le soleil se levait et commençait à charger les batteries, l’hélicoptère n’était pas synchronisé avec le rover : “Essentiellement, quand Ingenuity a pensé qu’il était temps de contacter Persévérance, la station de base du rover n’écoutait pas”, NASA a écrit.

Ensuite, la NASA a fait quelque chose d’extraordinaire : les contrôleurs de mission ont ordonné à Persévérance de passer la quasi-totalité du 5 mai à écouter l’hélicoptère.

Finalement, la petite Ingenuity a téléphoné à la maison.

La liaison radio, selon la NASA, “était stable”, l’hélicoptère était en bon état et la batterie se chargeait à 41%.

Mais, comme l’a averti la NASA, “une session de communication radio ne signifie pas qu’Ingenuity est sorti d’affaire. L’augmentation de la poussière (réductrice de lumière) dans l’air signifie que charger les batteries de l’hélicoptère à un niveau qui permettrait aux composants importants (comme l’horloge et les radiateurs) de rester sous tension toute la nuit présente un défi important.

Peut-être que Ingenuity volera à nouveau. Peut être pas.

“À ce stade, je ne peux pas vous dire ce qui va se passer ensuite”, a déclaré Glaze. «Nous travaillons toujours pour essayer de trouver un moyen de le faire voler à nouveau. Mais la persévérance est la mission principale, nous devons donc commencer à définir nos attentes de manière appropriée.

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