En el nonagésimo primer día marciano, o sol, de la misión del rover Perseverance, el helicóptero Ingenuity realizó su sexto vuelo. Pero algo extraño le sucedió mientras estaba en pleno aire.
Esta imagen de Marte fue tomada desde una altura de 33 pies (10 metros) por el helicóptero Ingenuity durante su sexto vuelo, el 22 de mayo de 2021. Crédito: NASA/JPL-Caltech.
El vuelo fue diseñado para expandir la envolvente de vuelo y demostrar las capacidades aéreas para tomar imágenes estéreo de una región de interés al oeste. Se le ordenó a Ingenuity que subiera a una altitud de 10 metros (33 pies) antes de trasladarse 150 metros (492 pies) al suroeste a una velocidad sobre el suelo de 4 metros por segundo (9 mph).
De acuerdo a un comunicado de la NASA, la telemetría del vuelo seis muestra que el primer tramo de 150 metros del vuelo se realizó sin problemas. Pero hacia el final de esa etapa, sucedió algo: el helicóptero comenzó a ajustar su velocidad y a inclinarse hacia adelante y hacia atrás en un patrón oscilante. Este comportamiento enloquecido persistió durante el resto del vuelo.
La anomalía
Aproximadamente 54 segundos en el vuelo, se produjo un error en la canalización de imágenes entregadas por la cámara de navegación. Esta falla hizo que se perdiera una sola imagen, pero lo que es más importante, resultó en que todas las imágenes de navegación posteriores se entregaran con marcas de tiempo inexactas.
A partir de este momento, cada vez que el algoritmo de navegación realizaba una corrección basada en una imagen de navegación, estaba operando en base a información incorrecta sobre cuándo se tomó la imagen.
Las inconsistencias resultantes degradaron significativamente la información utilizada para dirigir el helicóptero, lo que llevó a que las estimaciones se «corrigieran» constantemente, produciendo así las oscilaciones y el vuelo errático.
Aterrizaje seguro
A pesar de encontrar esta anomalía, Ingenuity pudo mantener el vuelo y aterrizar de manera segura en la superficie dentro de aproximadamente 16 pies (5 metros) del lugar de aterrizaje previsto.
Una de las razones por las que pudo hacerlo es el considerable esfuerzo que se ha realizado para garantizar que el sistema de control de vuelo del helicóptero tenga un amplio «margen de estabilidad».
«Diseñamos Ingenuity para tolerar errores importantes sin volverse inestable, incluidos los errores de sincronización», dijo Håvard Grip, jefe del equipo de pilotaje de Ingenuity del Laboratorio de Propulsión a Reacción de la NASA. «Este margen incorporado no era completamente necesario en los vuelos anteriores de Ingenuity, porque el comportamiento del vehículo no coincidía con nuestras expectativas, pero este margen vino al rescate en el Vuelo Seis».
Esta imagen de Ingenuity fue tomada el 23 de mayo de 2021, el día después de su sexto vuelo, por el instrumento Mastcam-Z a bordo del rover Perseverance. Crédito: NASA/JPL-Caltech..
Otra decisión de diseño también contribuyó a que Ingenuity aterrizara de forma segura.
«Dejamos de usar imágenes de la cámara de navegación durante el descenso para garantizar estimaciones suaves y continuas del movimiento del helicóptero durante esta fase crítica. Esa decisión de diseño también valió la pena durante el Vuelo Seis: Ingenuity ignoró las imágenes de la cámara en los momentos finales del vuelo, dejó de oscilar, niveló su actitud y aterrizó a la velocidad diseñada», explicó Grip.
Mirando el panorama general, la sexta incursión aérea de Ingenuity se llevó a cabo de manera segura porque varios subsistemas (el sistema de rotor, los actuadores y el sistema de energía) respondieron a las crecientes demandas para mantener el helicóptero volando.
En un sentido muy real, el artilugio atravesó la situación y, si bien el vuelo descubrió una vulnerabilidad de sincronización que ahora tendrá que abordarse, también confirmó la solidez del sistema de múltiples maneras.
Helicóptero Ingenuity se vuelve loco en su sexto vuelo en Marte