NASA噴射推進實驗室(JPL)與AeroVironment的工程師正在詳細調查「獨創號」(Ingenuity)火星直升機2024年1月18日最後一次飛行任務,並將在接下來數周內發布首例在其他星球發生的飛行事故技術報告。
圖說:毅力號於2024年2月24日拍攝的照片,獨創號火星直升機(右)站立在沙地波漣的頂點附近,旋翼葉片的其中一部份位於15公尺遠處(左)。來源:NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS
獨創號是第一架在另一個星球上飛行的飛行器,最初設計為在30天內進行最多五次飛行實驗,但是獨創號工作了將近三年並進行72次飛行,飛行距離超過計畫當初的30倍,累積飛行時間超過兩小時。
調查結果表示,獨創號的導航系統在飛行時無法提供準確的資料可能是事故的主因。第72次飛行計劃為簡單的垂直上升以檢測獨創號的飛行系統狀況並拍攝該區域的地景,飛行資料顯示獨創號在上升到12公尺高懸停並拍攝照片,19秒後開始下降,並在32秒後回到地面並停止通訊。隔天,任務團隊修復了通訊,並在回傳的圖片中發現獨創號旋翼的葉片遭受到嚴重的損毀。
影片:獨創號使用黑白導航相機拍攝的影片,於2024年2月11日。該影片可見旋翼葉片的陰影,並證實在第72次飛行中已經受損。來源:NASA/JPL-Caltech
獨創號任務第一飛行員Håvard Grip表示:「調查在1億英里外的事故沒有黑盒子和目擊者,但我們認為最有可能的原因為缺乏地表紋理使導航系統缺乏足夠的資訊。」獨創號的導航系統使用向下拍攝的相機來追蹤地表上的特徵,這在平坦的卵石地形運作良好,但到了第72次飛行時獨創號已經位於充滿陡峭、相對無特徵的沙地地形的耶澤羅(Jezero)撞擊坑。飛行資料顯示,在起飛約20秒後,導航系統無法找到足夠的地表特徵進行跟蹤,錯誤導致著陸時的高水平速度。獨創號可能在沙地上硬著陸導致機身傾斜翻滾,快速的姿態變化使高速旋轉的旋翼葉片承受超過負荷,導致四個葉片在距離葉尖約三分之一處的最薄弱點斷裂。損毀的葉片引起了旋翼系統的過度振動,撕裂了一個葉片的根部,並產生了過量的電力需求,導致通訊中斷。
圖說:獨創號火星直升機在2024年1月18日進行第72次飛行,過高的著陸水平速度導致撞擊使機身傾斜並使旋翼葉片受損。來源:NASA/JPL-Caltech
儘管第72次飛行的事故導致獨創號再也無法飛行,但直升機仍每週向毅力號探測車傳送天氣和航空電子測試資料。這些天氣資料對設計未來火星飛行器和探測車大有幫助。由於獨創號被設計為小巧、經濟實惠以及兼具處理大量計算的能力,並證明瞭並非所有東西都需要更大、更重和防輻射才能在火星的惡劣環境中長期工作,NASA工程師現在一直在測試更輕型的航空電子裝置,這些裝置可能用於火星樣本返回計劃。(編譯/王庭萱)
影片:獨創號火星直升機的後繼任務,Mars Chopper,尚在概念設計階段。除了偵察之外,這種直升機還可以攜帶科學儀器來研究探測車無法到達的偏遠地區,一天內可以飛行高達2英里(3公里)。
資料來源:NASA
※ 本文由萌芽機器人自動轉貼自臺北市立天文科學教育館網站,原始上版日期為 2024/12/12 10:16:00,並有透過程式自動轉換字串,內容僅供參考,若有任何錯誤之處還請見諒!
關於臺北市立天文科學教育館:又被稱為台北市立天文館或台北天文館,座落於臺灣臺北市士林區的臺北科學藝術園區內,隸屬於臺北市政府教育局,創立於 1996 年 11 月 7 日,於 1997 年 7 月 20 日正式全面開放。其起源可追溯至臺灣的第一座天文教育機構,即「臺北市立天文台」。