NASA retoma contato com mini-helicóptero em Marte

NASA retoma contato com mini-helicóptero em Marte

• A NASA anunciou que o contato com o pequeno helicóptero Ingenuity, em Marte, foi perdido e depois restabelecido.
• O Ingenuity chegou a Marte em 2021 junto com o rover Perseverance e foi a primeira aeronave motorizada a realizar voo autônomo em outro planeta.
• Os dados do helicóptero são transmitidos para a Terra por meio do Perseverance, mas durante o 72º teste de voo realizado na quinta-feira a comunicação foi interrompida repentinamente.

Investigação sobre a causa da interrupção na comunicação

• O Jet Propulsion Laboratory (JPL) da NASA anunciou que o Perseverance realizou uma longa sessão de escuta para captar o sinal do Ingenuity e recuperar o contato com o helicóptero.
• O JPL está analisando os novos dados para entender a causa da interrupção da comunicação.
• Após um pouso antes do previsto em um voo anterior, foi tentado um voo com rápida subida vertical para verificar o sistema, mas a comunicação entre o helicóptero e o rover foi encerrada prematuramente antes do pouso.

As realizações impressionantes do Ingenuity e a possibilidade de voos futuros

• O Ingenuity tinha como meta inicial realizar 5 voos ao longo de 30 dias, mas superou isso com folga, acumulando mais de 10 milhas (17 quilômetros) de voo no total e alcançando uma altitude máxima de 79 pés (24 metros).
• Ele demonstrou uma impressionante capacidade de sobrevivência ao suportar as noites extremamente frias de Marte e se manter aquecido ao recarregar suas baterias com painéis solares durante o dia.
• Em cooperação com o Perseverance, atua em reconhecimento aéreo para ajudar na busca por possíveis vestígios de vida microbiana antiga.

Opinião do GN⁺:

• O helicóptero Ingenuity é a primeira aeronave motorizada a realizar voo autônomo em Marte, e esse feito tecnológico é extremamente importante.
• Apesar de problemas como a interrupção da comunicação, a capacidade de retomar o contato e continuar cumprindo a missão mostra o avanço da tecnologia de exploração espacial.
• Esse helicóptero desempenha um papel importante na busca por vida em Marte, e sua sobrevivência de longo prazo e capacidade de exploração devem ter grande impacto nas futuras missões ao planeta.

[GN⁺]

Comentários do Hacker News

• Lembro de ter ouvido muitas entrevistas no Jupiter Broadcasting dizendo que este dispositivo era baseado em Linux e podia ser o primeiro de vários dispositivos Linux que o JPL enviaria para Marte
  Se me lembro direito, usaram uma CPU Power endurecida para uso espacial e um Yocto antigo, porque no Yocto mais recente não havia drivers funcionais
  Quando o rover teve problemas, disseram que chegaram a depurar usando utilitários GNU de linha de comando no espaço de usuário do helicóptero, recuperar os logs do rover e enviá-los para a Terra
  E, como no tweet sobre Linux abaixo, Marte se tornou o segundo planeta a usar mais Linux do que Windows :-)
  https://www.theverge.com/2021/2/19/22291324/linux-perseveran...

  • A CPU POWER endurecida para uso espacial era a que estava no Perseverance
    Segundo a Wikipedia, o computador do rover usa um computador de placa única BAE Systems RAD750, resistente à radiação, baseado em um microprocessador PowerPC G3 endurecido, com 128MB de DRAM volátil e operando a 133MHz
    O software de voo roda em VxWorks, foi escrito em C e pode acessar 4GB de memória não volátil NAND em uma placa separada
  • O fato de terem usado utilitários GNU de linha de comando no helicóptero para recuperar os logs do rover parece uma ótima demonstração da filosofia Unix, de combinar ferramentas pequenas e modulares para realizar tarefas mais complexas
    É difícil imaginar alguém prevendo que os utilitários do helicóptero seriam usados para buscar logs do rover e fazer diagnóstico, mas isso realmente aconteceu, e é uma história muito boa
  • A câmera que filmou o pouso do Perseverance também era baseada em Linux e tinha o vim instalado
    Pelo menos os modelos posteriores ao que eu trabalhei eram assim
  • Se bem me lembro, disseram que usaram uma CPU Power endurecida para uso espacial, mas, pelo que eu lembrava, este dispositivo na prática usava um chip Snapdragon e não uma CPU endurecida contra radiação, então isso me confundiu um pouco

• Ter meu nome listado como colaborador do Ingenuity é um dos maiores destaques da minha carreira de desenvolvimento de software
  Na prática, só corrigi um bug em uma biblioteca Python, mas isso já foi suficiente para ganhar o badge do Ingenuity no GitHub
  Quando me perguntam alguma curiosidade sobre mim, posso responder: “parte do meu código está voando em Marte” :)

  • Como alguém que escreveu código que provavelmente ajudou na busca pelo Malaysia Airlines Flight 370, que caiu há uns 10 anos, ainda assim isso é muito mais impressionante e algo de que você pode se orgulhar
  • Acho que não há motivo para se desculpar pelo tamanho pequeno da contribuição
    O princípio central do código aberto é justamente que essas pequenas contribuições se somam e podem produzir resultados capazes de competir até com as organizações mais ricas do mundo
  • O Ingenuity executa Python?
  • Contribuí para twbs/bootstrap e também ganhei esse badge, lol

• Isso não era feito em grande parte com componentes de prateleira?
  Se for o caso, fico curioso sobre o impacto disso no custo de missões futuras
  Se der para fazer mais coisas com hardware de consumo, parece que seria possível economizar orçamento e usá-lo em mais instrumentos científicos

  • Foi uma prova de conceito (PoC), e acho que o hardware essencial da missão continuará passando pelos processos atuais de validação e endurecimento
    Ainda assim, é um bom sinal para enviar junto experimentos baratos que seriam apenas “bom ter” na missão
  • A Applied Ion Systems também está fazendo algo parecido no campo da propulsão elétrica espacial em pequena escala
    Também é interessante ver o entusiasmo e a energia de pesquisadores apaixonados e hobbyistas hardcore, especialmente no lado de cubesats, assim como a reação rude e agressiva que isso costuma provocar no setor
  • Pegar componentes COTS e certificá-los para uso espacial tem muito mais potencial de redução de custo do que projetar novos componentes certificados para o espaço
    Acho que veremos isso cada vez mais no futuro, especialmente em áreas como comunicações ópticas, que são caras e muito de nicho, mas têm bastante sobreposição tecnológica
  • Sim. A ideia é boa, mas fico me perguntando o quanto os conflitos de interesse vão corroer isso
    Basta pensar em quantas empresas estão envolvidas no desenvolvimento de hardware espacial descartável e de nível espacial
    E também por que uma organização altamente burocrática iria querer reduzir por conta própria o tamanho dos orçamentos que pede e recebe
    Economizar não se alinha aos interesses desse tipo de estrutura
    Pelo que eu sei, em projetos com orçamento público não funciona muito bem essa ideia de poder realocar para outra coisa o dinheiro que foi economizado
  • Em aeroespacial, “produto de prateleira” quer dizer que você pode comprar de um fabricante aeroespacial, em vez de precisar fabricar internamente
    Ainda assim, há muito mais trabalho de engenharia envolvido do que em eletrônicos de consumo equivalentes

• Eu frequento a mesma academia que uma das pessoas que realmente trabalhou neste helicóptero/drone
  É uma pessoa extremamente legal

• Fico curioso sobre quanto tempo esperavam que isso continuasse funcionando
  A NASA tem o hábito de subestimar a vida útil de forma quase cômica
  É sempre algo como “esperávamos que o rover funcionasse por 10 semanas, e isso foi há 6 anos”
  Acho que o caso mais extremo é o Voyager 1, que era uma missão de 5 anos, mas está chegando perto de 50

  • Antes do lançamento, o plano era fazer 3 voos de 90 segundos
    Depois que isso deu certo, passaram para voos mais longos de “demonstração operacional”, com extensão provisória até 12 voos
    Após o 21º voo, pararam de fazer a alocação manual de equipe e orçamento com base em um número específico de voos e passaram a fornecer orçamento contínuo para operação por tempo indeterminado
    Então, estritamente falando, é verdade que o plano era 3 voos de 90 segundos, mas havia uma premissa implícita de que, se funcionasse bem, eles usariam muito mais do que isso
  • A condição de que “o rover precisa operar por 10 semanas, e se falhar na 9ª semana a confiança na organização desmorona” acaba levando a essas estimativas conservadoras
    Não é necessariamente algo ruim
  • A NASA parece ter dominado completamente a filosofia básica de prometer menos e entregar mais, que mantém as luzes acesas e garante orçamento para a próxima missão
    Eu adoraria ver secretamente quem fica encarregado de convencer os comitês do Congresso e como conseguem persuadir o pessoal das pesquisas decenais a colocá-los acima de outras propostas

• Será que, em novas missões, vão usar mais helicópteros do que rovers?
  Ou aeronaves maiores seriam muito mais difíceis ou arriscadas de usar?
  Fico me perguntando se também seria possível um helicóptero capaz de mover um rover carregado de equipamentos para outro lugar

  • Há um artigo que trata do que a próxima geração pode e deveria ser
    Se bem me lembro, o autor principal é o responsável pelo Mars Helicopter
    https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9843501
    Em resumo, o projeto futuro mira um helicóptero de cerca de 30 kg com uma carga útil de 5 kg
    Outros projetos dos colaboradores chegam mais perto de 20 kg
    Também parece possível transportar várias dessas unidades com a tecnologia atual de módulos de pouso, e isso seria incrível
    As palavras-chave para procurar no scholar.google.com são “Mars Science Helicopter”, e autores úteis para consultar são T. Tzanetos e S. Withrow-Maser
  • O Ingenuity era apenas um demonstrador de tecnologia
    Como parece ter comprovado a tecnologia com grande sucesso, há uma boa chance de vermos mais helicópteros em Marte no futuro
    Ainda não está muito claro até onde a NASA enxerga o papel de futuros helicópteros marcianos
    A ideia inicial do Ingenuity era servir como veículo de reconhecimento para o rover
    Claro, os rovers também melhoraram muito com os avanços na direção autônoma, mas se um rover em Marte avança algo como 100 m por dia, um helicóptero de reconhecimento ainda é útil
    Mais adiante, talvez também vejamos helicópteros capazes de carregar mais equipamentos
    Mas, no começo, parece mais provável que o foco esteja em equipamentos de imagem melhores, e em qualquer planeta o peso continua sendo um problema para aeronaves
    Talvez um dia, em vez de uma missão com um rover do tamanho de um carro e um pequeno helicóptero, seja possível enviar várias aeronaves e um pequeno rover de apoio para explorar uma área ampla
  • Pelo que lembro, o helicóptero atual era extremamente pequeno e leve, com menos de 1 kg
    Então, por maior que ele fique, não vai erguer um rover de 900 kg
    A atmosfera de Marte é rarefeita demais para sustentar mais do que uma carga mínima
    Ainda assim, parece viável ter mais helicópteros para reconhecimento da superfície
  • Acho que o plano atual é tornar o helicóptero extremamente leve e minimizar os equipamentos, usando-o principalmente para reconhecimento à frente do rover
    O rover será muito mais pesado e carregará vários instrumentos
    Claro, se a Starship reduzir o custo por kg do transporte de equipamentos em uma ordem de grandeza de dois dígitos, isso pode mexer profundamente com todos os planos de longo prazo da NASA para Marte, e essa possibilidade parece bem real
  • Um helicóptero capaz de transportar um rover é, na prática, um projeto pior do que um helicóptero com instrumentos de rover e algumas rodas acopladas
    Isso acrescenta peso, peças e complexidade extras para conectar e erguer a carga, algo que pode ser evitado se você der capacidade de voo a um pequeno rover
    Mesmo essa combinação talvez seja complexa demais
    Um helicóptero com uma boa câmera, espectrômetro e capacidade de transportar amostras de solo seria excelente

• Ouvi a frase “Hoje é um bom dia” na minha cabeça com a voz do Professor Farnsworth

• Então ele colidiu ou congelou?