Ingenuity

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania
Wygląd Ingenuity
Ingenuity na powierzchni Marsa
Logo

Ingenuity (pol. „Pomysłowość”) – zrobotyzowany wiropłat, mały śmigłowiec-dron wysłany na Marsa w misji NASA pod nazwą Mars 2020. Po wylądowaniu łazik Perseverance 18 lutego 2021 r. został od niego odłączony. Ma wykonać samodzielne loty z napędem śmigłowym, a zdjęcia i dane z lotu przesłać do łazika. Ma być użyty do testowania technologii wykrywania interesujących obiektów na Marsie i pomagania w planowaniu najlepszej trasy jazdy dla przyszłych łazików marsjańskich.

Wysokościomierz - jest to przyrząd pokładowy, stosowany na praktycznie wszystkich rodzajach statków powietrznych, a także w sportach uprawianych w urozmaiconym terenie. Jest to czuły manometr wskazujący wysokość dzięki pomiarowi ciśnienia powietrza i wyskalowany w metrach, stopach lub kilometrach.Grawitacja (ciążenie powszechne) – jedno z czterech oddziaływań podstawowych, będące zjawiskiem naturalnym polegającym na tym, że wszystkie obiekty posiadające masę oddziałują na siebie wzajemnie przyciągając się.

Zadanie[ | edytuj kod]

Części składowe Ingenuity

Ingenuity odbył pierwszy w historii astronautyki lot z napędem na planecie innej niż Ziemia. Przewiduje się, że podczas 30-dniowej kampanii testowej na początku misji łazika Ingenuity wzniesie się do pięciu razy; będzie to przede wszystkim demonstracja nowej technologii. Każdy lot planowany jest na wysokościach od 3 do 5 m nad powierzchnią planety. W ciągu 90 sekund lotu dron może się oddalić na około 50 m od miejsca startu, a następnie wrócić do strefy startowej. Może korzystać z autonomicznego sterowania podczas krótkich lotów, chociaż będą one planowane telerobotycznie i skryptowane przez kontrolerów z Jet Propulsion Laboratory (JPL). Ingenuity będzie komunikował się z łazikiem Perseverance bezpośrednio po każdym lądowaniu. Jeśli wszystko zadziała zgodnie z oczekiwaniami, NASA będzie mogła wykorzystywać drony w przyszłych misjach na Marsie.

NASA (National Aeronautics and Space Administration) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act, zastępując poprzednika – National Advisory Committee for Aeronautics. Jest wydziałem Departamentu Obrony USA i jest mu bezpośrednio podległa.Amperogodzina (Ah) jest miarą pojemności ogniw galwanicznych, w tym akumulatorów elektrycznych. Określa ona zdolność do zasilania przez ten akumulator obwodu elektrycznego prądem o danym natężeniu przez określony czas.

Liderką projektu jest inż. MiMi Aung(ang.) współpracująca z firmami AeroVironment Inc., NASA Ames Research Center i NASA Langley Research Center.

Ingenuity jest demonstratorem technologii opracowanej przez JPL. Pozwoli to ocenić, czy technologia pozwala bezpiecznie latać. Ma też zapewnić lepsze mapy oraz pomóc opracować wskazówki, które dałyby przyszłym kontrolerom misji więcej informacji pomocnych w planowaniu tras podróży i unikaniu zagrożeń, a także w identyfikowaniu interesujących miejsc dla łazika. Śmigłowiec jest zaprojektowany tak, aby przekazywał obrazy „z lotu ptaka” w rozdzielczości około dziesięciokrotnie większej niż obrazy orbitalne, a także obrazy miejsc, które mogą być przesłonięte dla kamer łazika Perseverance. Oczekuje się, że takie rozpoznanie może umożliwić przyszłym łazikom bezpieczne pokonanie nawet trzykrotnie większej odległości w jeden sol.

Przyspieszeniomierz, akcelerometr, akceleromierz, przetwornik przyspieszenia – przyrząd do pomiaru przyspieszeń liniowych lub kątowych. Przyspieszeniomierz, w przeciwieństwie do urządzeń bazujących na teledetekcji, mierzy własny ruch. Stosowany do badania ruchu części maszyn i przeciążeń samolotów, a także w nawigacji bezwładnościowej.Saturn – gazowy olbrzym, szósta planeta Układu Słonecznego pod względem oddalenia od Słońca, druga po Jowiszu pod względem masy i wielkości. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie, składające się głównie z lodu i w mniejszej ilości z odłamków skalnych; inne planety-olbrzymy także mają systemy pierścieni, ale żaden z nich nie jest tak rozległy ani tak jasny. Według danych z lipca 2013 roku znane są 62 naturalne satelity Saturna.

Konstrukcja[ | edytuj kod]

Śmigłowiec wykorzystuje przeciwbieżne współosiowe wirniki o średnicy około 1,2 m. Wyposażony jest w skierowaną w dół kamerę o wysokiej rozdzielczości, przeznaczoną do nawigacji, kontroli lądowania i do badań naukowych terenu oraz w system komunikacji do przekazywania danych do łazika Perseverance. Chociaż jest to odmiana śmigłowca, to skonstruowana została zgodnie ze specyfikacjami statku kosmicznego, aby wytrzymać siłę przeciążenia i wibracje podczas startu z Ziemi. Obejmuje również systemy odporne na promieniowanie, które są zdolne do funkcjonowania w zimnym środowisku Marsa. Niespójne pole magnetyczne Marsa wyklucza użycie kompasu do nawigacji, wobec czego Ingenuity wykorzystuje kamerę śledzącą światło słoneczne zintegrowaną z wizualnym systemem nawigacji bezwładnościowej JPL. Niektóre dodatkowe dane wejściowe wykorzystują żyroskopy, wizualną drogometrię, czujniki przechyłu, wysokościomierz i czujniki zagrożeń. Źródłem zasilania helikoptera jest akumulator litowo-jonowy firmy Sony składający się z sześciu ogniw o pojemności 2 Ah i napięciu całkowitym 15–25,2 V, o energetycznej pojemności znamionowej 35,75 Wh, z czego 10,73 Wh przeznaczone jako rezerwa na przetrwanie nocy. Układ ma zapewnić lot urządzenia przez około 90 s. Akumulatory będą ładowane panelami słonecznymi.

Sony – japońskie przedsiębiorstwo założone 7 maja 1946 roku przez Masaru Ibukę i Akio Moritę w Tokio jako Tokyo Telecommunications Engineering Company, obecnie jeden z największych światowych producentów elektroniki użytkowej. Spółka publiczna notowana na giełdach tokijskiej (TSE) i nowojorskiej (NYSE) (NYSE: SNE).Solanka – woda mineralna zawierająca dużą liczbę jonów sodowych, odpowiadających stężeniu chlorku sodu powyżej 15 g/l, również sole magnezowe oraz związki jodu i bromu.

W helikopterze zastosowano procesor Qualcomm Snapdragon 801 z systemem operacyjnym Linux. Oprócz innych funkcji kontroluje on algorytm nawigacji wizualnej poprzez oszacowanie prędkości wyprowadzone z funkcji śledzonych za pomocą kamery. Procesor Qualcomm jest podłączony do dwóch mikrokontrolerów sterujących lotem (MCU) w celu wykonywania niezbędnych funkcji sterowania lotem. Posiada również bezwładnościowy moduł pomiarowy i wysokościomierz laserowy Garmin LIDAR Lite v3. Komunikacja z łazikiem odbywa się za pośrednictwem łącza radiowego z wykorzystaniem protokołów komunikacyjnych ZigBee małej mocy, realizowanych za pośrednictwem układów SiFlex 02 zamontowanych w łaziku i w helikopterze. System komunikacyjny jest przeznaczony do przekazywania danych z prędkością 250 kbit/s na odległość do 1000 m.

Układ Kamowa (układ współosiowy) – układ wirników w śmigłowcu, charakteryzujący się umieszczeniem w jednej osi dwóch wirników, obracających się w przeciwnych kierunkach.Symulacja - przybliżone odtwarzanie zjawiska lub zachowania danego obiektu za pomocą jego modelu. Szczególnym rodzajem modelu jest model matematyczny, często zapisany w postaci programu komputerowego, ale czasem niezastąpione jest wykorzystanie modelu fizycznego w zmniejszonej skali np. do badań aerodynamicznych. Symulacja znajduje szerokie zastosowanie w każdej dziedzinie nauki i techniki. Wykorzystywana jest też do celów wojskowych jak i czystej rozrywki np. w grach komputerowych.

Śmigłowiec jest przymocowany do spodu łazika Perseverance, powinien zostać opuszczony na powierzchnię między 60. a 90. marsjańskim dniem (solem) po lądowaniu (między 19 kwietnia a 19 maja 2021 roku). Po opuszczeniu śmigłowca, a przed rozpoczęciem lotów Ingenuity – łazik ma odjechać na odległość około 100 m.

Atmosfera Marsa jest bardzo cienka i rozrzedzona w porównaniu z ziemską, ciśnienie atmosferyczne wynosi od 30 Pa na wierzchołku Olympus Mons do ponad 1155 Pa przy dnie Hellas Planitia. Skład atmosfery to głównie dwutlenek węgla (95,32%), azot (2,7%) i argon (1,6%). Pozostałe 0,38% stanowią pierwiastki śladowe, wśród których znajduje się także tlen. Uważa się, że miliardy lat temu atmosfera Marsa była gęstsza i zawierała więcej tlenu niż ziemska .Orbiter – część sondy kosmicznej, która pozostaje na orbicie wokółplanetarnej po oddzieleniu lądownika i służy jako satelita komunikacyjny, przekazujący sygnał z lądownika na Ziemię. Orbiter spełnia również rolę satelity zwiadowczego fotografującego powierzchnię planety, dokonuje także analizy widma i analizy termalnej.


Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

Akumulator litowo-jonowy (Li-Ion) – rodzaj akumulatora elektrycznego, w którym jedna z elektrod jest wykonana z porowatego węgla, a druga z tlenków metali, zaś rolę elektrolitu pełnią złożone chemicznie sole litowe rozpuszczone w mieszaninie organicznych rozpuszczalników. Akumulatory tego typu produkują 3,6 V na ogniwo. Technologia ta pozwala na skumulowanie dwa razy więcej energii niż w akumulatorach NiMH o tym samym ciężarze i wielkości. Efekt pamięci oraz efekt leniwej baterii nie występuje.
Snapdragon – seria systemów SOC firmy Qualcomm, przeznaczonych dla urządzeń mobilnych. Jest oparta na architekturze ARM.
Znormalizowane ciśnienie atmosferyczne – wartość ciśnienia atmosferycznego, które występowałoby na poziomie morza w tych samych warunkach otoczenia (ciśnienie rzeczywiste, temperatura powietrza), w którym następuje pomiar.
Dragonfly – planowana przez NASA misja kosmiczna klasy New Frontiers, wysłania na księżyc Saturna – Tytana – zasilanego radioizotopowo drona o konstrukcji wiropłata z ośmioma wirnikami, którego celem byłoby badanie potencjalnych sprzyjających życiu miejsc na jego powierzchni oraz procesów chemicznych, wskazujących na możliwy rozwój prostych form życia. Będzie to pierwsza w historii misja kosmiczna składająca się wyłącznie z urządzenia latającego. Misja została zaproponowana 8 maja 2017 przez naukowców z Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory (JHUAPL). 20 grudnia 2017 NASA spośród 12 propozycji na misję klasy New Frontiers wybrała CAESAR (lot do komety 67P/Czuriumow-Gierasimienko celem zebrania próbek i dostarczenia ich na Ziemię) oraz Dragonfly. 15 stycznia 2019 zespół koncepcji Dragonfly dostarczył do NASA dokumentację dotyczącą planowanej misji. Ostatecznie 27 czerwca 2019 wybrano Dragonfly. Start jest planowany na rok 2026, lądowanie – na 2034.
Dwutlenek węgla (nazwa systematyczna: ditlenek węgla; nazwa Stocka: tlenek węgla(IV)), CO2 – nieorganiczny związek chemiczny z grupy tlenków, w którym węgiel występuje na IV stopniu utlenienia.
Inklinometr to rodzaj przyrządu, obecnie najczęściej elektronicznego czujnika, służącego do określania kąta wychylenia dowolnych obiektów od pionu wyznaczonego przez siłę grawitacji ziemskiej.
Nawigacja inercyjna, nawigacja bezwładnościowa, nawigacja inercjalna – nawigacja polegająca na pomiarze przyśpieszeń działających na obiekt oraz prędkości kątowych w celu określenia jego orientacji i położenia (jako nawigacja zliczeniowa). Najczęściej stosowana jest do pomiaru orientacji obiektów nieposiadających innych punktów odniesienia (np. wielopunktowego kontaktu z podłożem). Urządzenia tego typu są szeroko używane do stabilizacji, między innymi, statków wodnych, powietrznych i kosmicznych, platform stabilizowanych, platform balansujących (np. Segway HT).

Reklama