Na quinta-feira os controladores de missão do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA receberam a confirmação de que o Helicóptero Ingenuity Mars da agência havia restabelecido as comunicações com o rover Perseverance.
No início da semana, o helicóptero havia perdido uma sessão de comunicação planejada com o rover – pela primeira vez em mais de um ano de operações na superfície de Marte. Ingenuity conta com Perseverance como a estação base que permite enviar dados e receber comandos da Terra. Embora sejam necessários mais downlinks e análises de dados, as equipes Ingenuity e Perseverance acreditam que determinaram a causa da anomalia, bem como um plano para retornar às operações normais.
O Ingenuity se tornou a primeira aeronave motorizada a operar em outro mundo em 19 de abril de 2021. Projetado para realizar até cinco voos de teste experimentais em um período de 30 dias marcianos (sóis), ou perto de 31 dias terrestres, o helicóptero voou mais de 4,2 dias milhas (6,9 quilômetros) em 28 missões e operou a partir da superfície do Planeta Vermelho por mais de um ano.
Os dados do downlink indicam que a interrupção das comunicações em 3 de maio, Sol 427 da missão do rover Perseverance em Marte, foi resultado do helicóptero movido a energia solar entrar em um estado de baixo consumo de energia, potencialmente devido ao aumento sazonal na quantidade de poeira no Atmosfera marciana e temperaturas mais baixas à medida que o inverno se aproxima. A poeira diminui a quantidade de luz solar que atinge o painel solar, reduzindo a capacidade do Ingenuity de recarregar suas seis baterias de íons de lítio. Quando o estado de carga da bateria caiu abaixo de um limite inferior, o FPGA (field-programmable gate array) do helicóptero foi desligado.
O FPGA gerencia o estado operacional do Ingenuity, ligando e desligando os outros elementos aviônicos conforme necessário para maximizar a conservação de energia. Ele também opera os aquecedores que permitem que o helicóptero sobreviva às frias noites marcianas, mantém o tempo preciso da espaçonave e controla quando o helicóptero está programado para acordar para sessões de comunicação com o Perseverance.
Quando o FPGA perdeu energia durante a noite marciana, o relógio de bordo do helicóptero – que designa a hora em que ocorrem as comunicações com o Perseverance – é reiniciado. E os aquecedores do Ingenuity, tão vitais para manter a eletrônica e outros componentes dentro das temperaturas operacionais – desligados. Quando o Sol nasceu na manhã seguinte e o painel solar começou a carregar as baterias, o relógio do helicóptero não estava mais sincronizado com o relógio a bordo do rover. Essencialmente, quando Ingenuity achou que era hora de entrar em contato com Perseverance, a estação base do rover não estava ouvindo.
Para garantir que o Perseverance ouvisse um chamado, os controladores da missão do Perseverance no JPL ordenaram que o rover passasse quase todo o Sol 429 (5 de maio) ouvindo o sinal do helicóptero. Chegou às 11h45, horário local de Marte. Os dados transmitidos foram limitados para preservar deliberadamente a carga da bateria, mas os dados críticos de saúde e segurança do helicóptero eram nominais. O link de rádio entre Ingenuity e Perseverance era estável, as temperaturas da espaçonave estavam dentro das expectativas, o painel solar estava recarregando a bateria a uma taxa esperada para esta temporada e a bateria estava saudável, contendo 41% de uma carga completa.
Mas uma sessão de comunicação por rádio não significa que a Ingenuity está fora de perigo. O aumento da poeira (redutora de luz) no ar significa carregar as baterias do helicóptero a um nível que permitirá que componentes importantes (como o relógio e os aquecedores) permaneçam energizados durante a noite representa um desafio significativo.
Todas as noites nos últimos três sóis, os aquecedores do Ingenuity foram ativados quando a temperatura da bateria estava abaixo de 5 graus Fahrenheit (menos 15 graus Celsius). Enquanto estavam ligados, os aquecedores impediram que a temperatura dos componentes vitais do helicóptero caísse ainda mais – até a temperatura ambiente ambiente de menos 112 graus Fahrenheit (menos 80 graus Celsius). Mas a equipe acredita que a bateria não poderia sustentar o consumo de energia dos aquecedores a bordo durante a noite.
“Sempre soubemos que o inverno marciano e a temporada de tempestades de poeira apresentariam novos desafios para o Ingenuity, especificamente sóis mais frios, um aumento na poeira atmosférica e tempestades de poeira mais frequentes”, disse Teddy Tzanetos, líder da equipe do Ingenuity, do Laboratório de Propulsão a Jato da NASA no sul da Califórnia. “Cada voo e cada milha de distância voada além de nossa missão original de 30 sol levou a espaçonave aos seus limites a cada sol em Marte”.
As equipes do Ingenuity e da Perseverance elaboraram um plano que esperam que faça a diferença. Seu objetivo é ajudar a bateria do helicóptero a acumular carga suficiente durante os próximos sóis para que possa suportar todos os sistemas de espaçonaves necessários durante a fria noite marciana. Uplinked ontem, os novos comandos abaixam o ponto em que o helicóptero energiza seus aquecedores de quando a bateria cai abaixo de 5 graus Fahrenheit (menos 15 graus Celsius) para menos 40 graus Fahrenheit (menos 40 graus Celsius). O helicóptero então desliga rapidamente, em vez de consumir a carga da bateria com os aquecedores. A equipe espera que essa estratégia permita que a bateria retenha qualquer carga coletada durante o dia. Os engenheiros do Ingenuity esperam que, após vários dias de absorção dos raios limitados do helicóptero, a bateria tenha chegado a um ponto em que a espaçonave possa retornar às operações normais.
Permitir que os aquecedores permaneçam desligados durante a noite economizará energia significativa da bateria, mas também exporá os componentes ao frio da noite marciana. Desenvolvido como uma demonstração de tecnologia para provar que o voo motorizado e controlado em Marte é possível, o helicóptero de 4 libras (1,8 quilograma) carrega muitas peças comerciais prontas para uso que não foram projetadas para o frio das operações no espaço profundo.
“Nossa principal prioridade é manter as comunicações com a Ingenuity nos próximos sóis, mas mesmo assim, sabemos que haverá desafios significativos pela frente”, disse Tzanetos. “Eu não poderia estar mais orgulhoso do desempenho de nossa equipe no ano passado, muito menos das incríveis conquistas de nossa aeronave em Marte. Esperamos poder acumular carga de bateria para retornar às operações nominais e continuar nossa missão nas próximas semanas.”
Publicado em 15/05/2022 21h41
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