Benutzer:Thomas Wozniak/Entwurf
| Ingenuity | |||||||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Phase: E / Status: aktiv | |||||||||||||
 Ingenuity | |||||||||||||
| Typ | Extraterrestrial autonomous UAV helicopter | ||||||||||||
| Land | USA | ||||||||||||
| Organisation | NASA | ||||||||||||
| COSPAR-Bezeichnung | IGY | ||||||||||||
| NORAD/SCN-ID | ••• | ||||||||||||
| Missionsdaten | |||||||||||||
| Startdatum | tt.mm.jjjj / jjjj | ||||||||||||
| Startplatz | ••• | ||||||||||||
| Trägerrakete | ••• | ||||||||||||
| Missionsdauer | ••• Tag(e) / Monat(e) / Jahr(e) | ||||||||||||
| Enddatum | tt.mm.jjjj / jjjj | ||||||||||||
| Landeplatz | ••• | ||||||||||||
| Allgemeine Raumfahrzeugdaten | |||||||||||||
| Startmasse | 1,8 kg | ||||||||||||
| Leermasse | kg | ||||||||||||
| Abmessungen | (121 × 49 × T) cm | ||||||||||||
| Volumen | |||||||||||||
| Hersteller | Jet Propulsion Laboratory | ||||||||||||
| Sonstiges | |||||||||||||
| Vorherige Mission |
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| Nachfolgende Mission |
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Ingenuity (englisch „Einfallsreichtum“, „Erfindungsgabe“, Nikname „Ginny“)[1] ist eine kleine Helikopterdrohne, die im Rahmen der NASA-Mission Mars 2020 zusammen mit dem Rover Perseverance, der am 18. Februar 2021 landete, auf dem Mars eingesetzt wird. Zwei Monate später, am 19. April, absolvierte Ingenuity erfolgreich den ersten kontrollierten außerirdischen Flug eines Fluggeräts mit Motorantrieb - senkrechter Start, Schwebeflug und Landung mit einer Flugdauer von 39,1 Sekunden.[2][3] Außer Kameras trägt Ingenuity keine Gerätschaften.[4] Die Drohne dient vor allem als Testmodell für zukünftige Flugobjekte auf dem Mars.[5]
Konzeption[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Das Team[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Konzeptionelles Design[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Ingenuity wird mit aus Solarzellen geladenen Akkumulatoren betrieben und wurde sowohl aus eigens entwickelten als auch aus Off-the-shelf-Komponenten gebaut. Seine Masse beträgt 1,8 Kilogramm, was auf der Erde eine Gewichtskraft von 18 Newton ergibt. Auf dem Mars beträgt die Gewichtskraft nur 6,8 Newton.[6] Dass auf der Marsoberfläche nur etwa ein Drittel der Schwerkraft der Erde auf den Helikopter wirkt, erleichtert den Aufstieg. Die im Vergleich zur Erdatmosphäre etwa nur ein Hundertstel so dichte Gasatmosphäre des Mars erschwert dagegen das Erzeugen von Auftrieb durch die Rotoren des Helikopters. Um abheben zu können, verfügt der Helikopter über zwei koaxial montierte Rotoren. Diese bestehen aus je zwei CFK-Rotorblättern von 1,2 m Durchmesser und rotieren gegenläufig mit 2400 Umdrehungen pro Minute.[7] Die Flugroute bzw. die Steuerungsbefehle (Algorithmen) erhält die Helikopterdrohne vor dem Flug. Die Übermittlung der Steuerbefehle zum Mars dauert etwa acht Minuten.[8]
Die sechs Lithium-Ionen-Akkus wurden im August 2020 während des Flugs zum Mars in einem acht Stunden dauernden Vorgang überprüft und vollgeladen. Der vorher niedrige Ladezustand von 35 % sollte in Anbetracht der langen Flugzeit eine optimale Lebensdauer der Akkus sicherstellen.[9]
Die Navigation wird für Ingenuity auf hügeligem Gelände ungenau, da in den Bordcomputer eine für flaches Gelände ausgelegte Navigation fest einprogrammiert ist. Die zu erwartenden Schwierigkeiten werden anhand von Simulationen bei der Planung der Flugrouten mitberücksichtigt.[10]
Vorherige Tests auf der Erde[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Projektziele[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Operativer Verlauf der Mission[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Bei dem erfolgreichen Erstflug der Drohne am 19. April 2021[11] erreichte diese die vorgesehene Flughöhe von 3 m und hielt diese für 39 s.[12][13] Die Orientierung und Navigation während des Flugs des Helikopters funktioniert autonom, da die Signallaufzeit zur Erde zu lang ist. Dazu werden Kamera, Laserhöhenmesser[14] und Trägheitssensoren verwendet.[13] Die Steuersoftware ist Open Source[15] und das Betriebssystem der Drohne ist Linux[16]. Die Kommunikation mit dem Rover erfolgt über das ZigBee-Protokoll.[17]
Tabellarische Übersicht bisheriger Flüge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
| # | Sol | Datum (UTC) | Dauer (Sek.) | Höhe | Distanz | Max v | Route |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 58 | 19. April 2021, 07:34 Uhr | 39.1 | 3 m | 0.05 m | 0 m/s | Senkrechtstart, Schwebeflug, Landung auf dem Wright Brothers Field (JZRO) 18° 26′ 41″ N, 77° 27′ 4″ O |
Liste der Flüge[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Technologie-Demonstrationsphase
1. Flug: Sol 58 (19. April 2021 um 07:34)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Der erste Motorflug eines Fluggerätes auf einem anderen Planeten. Während des Schwebefluges drehte es sich in einem geplanten Manöver um 96 Grad. Die Flugdaten wurden um 11:30 UTC empfangen. Die Route: Senkrechter Start, Schwebeflug, Landung auf dem Wright Brothers Field (JZRO). Währnd des 39,1 Sekunden dauernden Fluges stieg Ingenuity auf 3 m (9.8 ft) Höhe und landete dann in einer Entfernung von etwa 0.05 m (0.16 ft).
2. Flug: Sol 61 (22. April 2021 um 09:33)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
3. Flug: Sol 64 (25. April 2021 um 11:31)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- Übergangsphase
4. Flug: Sol 69 (30. April 2021 um 14:49)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
5. Flug: Sol 76 (7. Mai 2021 um 19:26)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
6. Flug: Sol 91 (23. Mai 2021 um 5:20)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
7. Flug: Sol 107 (8. Juni 2021 um 15:54)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
8. Flug: Sol 121 (22. Juni 2021 um 0:27)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
9. Flug: Sol 133 (5. Juli 2021 um 9:03)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
10. Flug: Sol 152 (24. Juli 2021 um 21:07)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
11. Flug: Sol 164 (5. August 2021 um 4:53)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
12. Flug: Sol 174 (16. August 2021 um 12:57)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
13. Flug: Sol 194 (5. September 2021 um 00:10)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
14. Flug: Sol 241 (24. Oktober 2021 um 8:18)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
15. Flug: Sol 254 (6. November 2021 um 16:22)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
16. Flug: Sol 268 (21. November 2021 um 2:09)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
17. Flug: Sol 282 (5. Dezember 2021 um 12:25)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
18. Flug: Sol 292 (15. Dezember 2021 um 17:27)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
19. Flug: Sol 345 (8. Februar 2022 um 04:21)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
20. Flug: Sol 362 (25. Februar 2022 um 13:35)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
21. Flug: Sol 375 (10. März 2022 um 22:10)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
22. Flug: Sol 384 (20. März 2022 um 4:06)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
23. Flug: Sol 388 (24. März 2022 um 6:44)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
24. Flug: Sol 398 (3. April 2022 um 12:49)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
25. Flug: Sol 403 (8. April 2022 um 16:40)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
26. Flug: Sol 414 (19. April 2022 um 1:32)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
27. Flug: Sol 418 (23. April 2022 um 4:11)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
28. Flug: Sol 423 (29. April 2022 um 7:44)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
29. Flug: Sol 465 (11. Jun1 2022 um 15:06)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
30. Flug: Sol 533 (20. August 2022 um 12:38)[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Trivia[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
Als Hommage an den ersten Motorflug des Wright Flyer auf der Erde haben Wissenschaftler des NASA Jet Propulsion Laboratory der Mars-Drohne an einem Kabel unter einem ihrer Sonnenkollektoren ein kleines Stück eines Flügels aus dem Flugzeug der Gebrüder Wright von 1903 befestigt. Es ist das zweite Stück der Wright Flyer, das in den Weltraum fliegt. Ein ähnliches Mini-Stück vom Flügel wurde während der Apollo-Missionen zum Mond gebracht.[18]
Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- NASA-Website zur Mars-2020-Mission (englisch)
Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]
- ↑ Alabama High School Student Names NASA’s Mars Helicopter. In: mars.nasa.gov. 29. April 2020, abgerufen am 29. April 2020 (englisch): „Vaneeza Rupani’s essay was chosen as the name for the small spacecraft, which will mark NASA’s first attempt at powered flight on another planet.“
- ↑ Norbert Lossau: Dieser Hubschrauber soll über dem Mars fliegen. In: welt.de. 21. April 2020, abgerufen am 21. April 2020.
- ↑ Mars Helicopter – Quick Facts. In: mars.nasa.gov. Abgerufen am 23. April 2020 (englisch).
- ↑ Karen Northon: Mars Helicopter to Fly on NASA’s Next Red Planet Rover Mission. In: www.nasa.gov. 11. Mai 2018, abgerufen am 30. April 2019 (englisch).
- ↑ Jonathan Amos: Nasa prepares tiny chopper for Mars flight. In: BBC News. 29. August 2019 (englisch, Online [abgerufen am 19. Juni 2020]).
- ↑ INGENUITY MARS HELICOPTER – Landing Press Kit. (PDF-Datei; 5,6 MB) In: jpl.nasa.gov. NASA, abgerufen am 26. Februar 2021 (englisch, Quick Facts, Seite 12).
- ↑ Ingenuity Mars Helicopter: Landing Press Kit. In: jpl.nasa.gov. Januar 2020, abgerufen am 5. April 2021 (englisch).
- ↑ Christoph Seidler: Wie fliegt es sich auf dem Mars? Der Chefpilot des Nasa-Helikopters »Ingenuity« im Interview. In: Der Spiegel. Abgerufen am 9. Juni 2021.
- ↑ Tony Greicius: NASA’s Ingenuity Mars Helicopter Recharges Its Batteries in Flight. In: nasa.gov. 13. August 2020, abgerufen am 18. August 2020 (englisch).
- ↑ Alexander Stirn: Ingenuity fliegt und fliegt und fliegt. In: spektrum.de. 19. April 2022, abgerufen am 24. April 2022.
- ↑ Mars-Helikopter hebt erfolgreich ab. In: Spiegel.de. 19. April 2021, abgerufen am 19. April 2021.
- ↑ Referenzfehler: Ungültiges
<ref>-Tag; kein Text angegeben für Einzelnachweis mit dem Namen :5. - ↑ a b Meet Ingenuity: The high-tech helicopter designed to fly on Mars. Abgerufen am 20. April 2021.
- ↑ LIDAR-Lite v3. Typenblatt des verwendeten „LIDAR-Lite v3“ Optical Distance Measurement Sensor der Firma Garmin Ltd. / USA, abgerufen am 20. April 2021.
- ↑ A flight software and embedded systems framework. Abgerufen am 22. April 2021.
- ↑ Ingenuity: Linux hebt auf dem Mars ab. Abgerufen am 20. April 2021.
- ↑ Zigbee inside the Mars Perseverance Mission and your smart home. Abgerufen am 6. September 2021.
- ↑ Gail Iles: So a helicopter flew on Mars for the first time. A space physicist explains why that’s such a big deal. Artikel in space.com vom 22. April 2021, abgerufen am 22. April 2021.