L’elicottero Ingenuity, costruito dalla NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory) e giunto su Marte il 18 febbraio 2021, ha compiuto il suo 46esimo volo sul pianeta rosso! Durante il suo penultimo volo, avvenuto il 22 febbraio 2023, ha scattato un’immagine mozzafiato di un tramonto marziano: il nostro Sole visto su un altro pianeta!
Ingenuity, che è andato ben oltre le sue aspettative di vita, sta effettuando brevi voli attorno al cratere Jezero di Marte, continuando anche a raccogliere dati e a supportare il rover Perseverance. Il piccolo elicottero ha compiuto il suo primo volo nell’aprile 2021, due mesi dopo l’atterraggio su Marte (avvenuto assieme al rover Perseverance). Inizialmente era stato incaricato di compiere solo pochi voli di prova, per dimostrare la sua tecnologia pioneristica.
Credits: NASA/JPL-Caltech
Tuttavia, avendo superato le aspettative della NASA, la missione di Ingenuity è stata prolungata per aiutare il rover Perseverance, che è impegnato nella ricerca di vita microbica passata o presente su Marte, nei pressi dell’antico delta fluviale marziano (dove 3 miliardi di anni fa scorreva un fiume di acqua). L’elicottero Ingenuity ha volato ben 46 volte, e ha percorso in totale 6,3 miglia (10,1 km).
I voli 45 e 46 si sono verificati a soli tre giorni di distanza: il 22 e il 25 febbraio 2023, con un 47esimo volo previsto nei prossimi giorni. Siccome la comunicazione tra i due pianeti, la Terra e Marte, richiede un ritardo che va dai 5 ai 20 minuti, l’elicottero e il rover non possono essere pilotati da remoto, perciò sono progettati per ricevere il programma da svolgere e ad eseguirlo in autonomia.
La telecamera a colori ad alta risoluzione di Ingenuity è inclinata di 22 gradi sotto l’orizzonte. Le immagini trasmesse alla NASA dall’elicottero sono quindi focalizzate principalmente sul terreno, alla ricerca di interessanti caratteristiche geologiche e di potenziali ostacoli.
Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS
COME FA A VOLARE IN AUTONOMIA?
Il volo su Marte è impegnativo perché il pianeta rosso ha una gravità significativamente inferiore (un terzo di quella terrestre), e un’atmosfera estremamente sottile con solo l’1% della pressione in superficie rispetto al nostro pianeta. Ciò significa che ci sono relativamente poche molecole d’aria, con cui le quattro pale dei due rotori di Ingenuity, larghe 1,2 metri, possano interagire per raggiungere il volo.
Ingenuity, per volare su Marte, utilizza pale più grandi che ruotano molto più velocemente, fino a 2400 giri al minuto. Quindi, il suo obiettivo è “acchiappare” più aria possibile, nonostante essa sia rarefatta. Gli ingegneri della NASA non possono pilotare l’elicottero, tanto meno il rover Perseverance, a causa dell’enorme distanza tra la Terra e Marte. Per questo motivo Ingenuity dispone di una “intelligenza artificiale”, che gli permette di eseguire i compiti e di risolvere i problemi da solo.
Credits: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/LANL/CNES/CNRS/ISAE-SUPAERO
COME FA A NON PERDERE LA ROTTA?
Soprattutto per quattro motivi: il primo è uno strumento chiamato IMU, il quale misura l’accelerazione e la rotazione dei rotori, grazie ai quali può calcolare di quanti metri si è spostato; poi vi sono anche un “inclinometro” e un “altimetro”. Ma questi strumenti non bastano, poiché c’è il rischio di schiantarsi e di perdere la rotta.
Per risolvere questo problema sono state montate le famose telecamere di navigazione in bianco e nero: NAVCAM e RTE. Esse, per tutta la durata del volo scattano ben 30 immagini al secondo del suolo marziano. Tutte queste immagini vengono, immediatamente, inviate al computer di bordo che, in mezzo secondo, grazie ad una intelligenza artificiale, le analizza, cerca di capire in quale millesimo di secondo sono state scattate e, in base a ciò che vede (ad esempio la forma di una roccia, una duna di sabbia ecc…), cerca di intuire come sarà la foto successiva, e come continuerà quella “forma” di roccia o di sabbia. E subito dopo, grazie alle successive foto, cerca di capire se aveva ragione.
L’elicottero Ingenuity aprirà la strada a nuovi elicotteri droni, i quali potranno esplorare zone inaccessibili ai rover con le ruote, come ad esempio le caverne.