NASA baru-baru ini mengungkapkan rincian penjelajah Ingenuity, yang mendarat di permukaan Planet Merah bersama dengan penjelajah tersebut. Sebentar lagi, penjelajah akan mencoba menguasai wilayah udara Mars, tetapi untuk saat ini, NASA sedang membicarakan detail perjalanan ini.
Jadi, "perangkat keras" Marsplane didasarkan pada papan dengan SoC Snapdragon 801 dari Qualcomm. Software - Linux dan open source. Ini adalah pertama kalinya perangkat lunak berbasis Linux digunakan pada sistem yang dikirim ke Mars, kata badan itu. Penggunaan elemen terbuka dan dapat diakses, baik perangkat keras maupun perangkat lunak, memungkinkan para penggemar untuk mengulangi desain atau membuat sesuatu sendiri.
Perangkat keras memberikan kinerja tinggi yang dibutuhkan penjelajah. Faktanya adalah bahwa penerbangan normal membutuhkan pengoperasian loop kendali pada frekuensi 500 siklus per detik, ditambah analisis gambar pada frekuensi 30 frame per detik.
SoC Snapdragon 801 (empat inti, 2,26 GHz, RAM 2 GB, Flash 32 GB) bertanggung jawab atas pengoperasian lingkungan sistem dasar berbasis Linux. Itu yang melakukan operasi tingkat tinggi, termasuk:
• Navigasi visual berdasarkan analisis gambar dari kamera.
• Manajemen data.
• Pemrosesan perintah.
• Pembentukan telemetri.
• Memelihara saluran nirkabel.
Melalui antarmuka UART, prosesor terhubung ke dua mikrokontroler, yaitu MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, RAM 512 KB, Flash 4 MB, UART, SPI, GPIO. Mereka bertanggung jawab atas berbagai fungsi kontrol penerbangan. Selain itu, mereka juga digunakan untuk redundansi jika terjadi kegagalan, sehingga informasi yang datang kepada mereka digandakan.
Hanya satu dari mikrokontroler yang terlibat, tetapi jika terjadi kesalahan, maka mikrokontroler yang kedua beroperasi, yang dapat segera mencegat fungsi utama, menggantikan "kolega" yang bermasalah. Nah, FPGA MicroSemi ProASIC3L bertanggung jawab atas transfer informasi dari sensor ke mikrokontroler, serta untuk interaksi dengan aktuator yang mengontrol bilah flyer sayap putar. Ini juga beralih ke mikrokontroler cadangan jika terjadi kegagalan.
Dalam artikel kami sebelumnya, dikatakan bahwa tidak ada peralatan ilmiah di perangkat ini. Tapi, tentu saja, ini bukan hanya blank terbang. Pesawat ruang angkasa Mars dilengkapi dengan altimeter laser dari SparkFun Electronics. Dia mengkhususkan diri dalam pengembangan perangkat lunak sumber terbuka, selain itu, dia juga salah satu pendiri dari istilah OSHW, perangkat keras sumber terbuka. Selain itu, bajak dilengkapi dengan komponen seperti gyro stabilizer (IMU) dan kamera video.
Ada dua kamera. Salah satunya, VGA digunakan sebagai perangkat navigasi yang bertugas untuk menentukan posisi, arah pergerakan dan kecepatan melalui perbandingan frame-by-frame. Namun kamera kedua, berwarna, 13 MP, akan digunakan untuk memotret area tersebut. Fotografi udara di Mars - kita hidup di masa depan!
Sebagian besar sistem roket dikembangkan oleh spesialis NASA, yaitu di laboratorium NASA JPL (Jet Propulsion Laboratory). Pada saat yang sama, komponen yang digunakan dalam desain tidak unik, tetapi khas, mereka dibuat khusus untuk satelit bumi buatan kecil dan ultra-kecil (cubsats) dan telah dikembangkan selama beberapa tahun sebagai bagian dari platform terbuka F Prime ( F´), didistribusikan di bawah lisensi Apache 2.0.
F Prime menyediakan kemampuan untuk merancang dan menerapkan sistem kontrol penerbangan dan elemen perangkat lunak terkait dengan cepat. Dalam melakukannya, perangkat lunak penerbangan dibagi menjadi beberapa komponen terpisah dengan antarmuka pemrograman yang terdefinisi dengan baik. Selain itu, pengembang mendapatkan kerangka kerja C ++ untuk memproses antrian pesan, mengatur multithreading, ditambah alat pemodelan yang memungkinkan Anda menautkan komponen dan membuat kode secara otomatis.
Dan apa yang akan dilakukan pesawat luar angkasa Mars di Mars?
Singkatnya, pesawat akan lepas landas, terbang di sepanjang rute dan dermaga tertentu - dan semua ini tanpa campur tangan manusia, dalam mode otomatis penuh. Berat copter 1,8 kg, sangat ringan, akan dipandu dalam penerbangan oleh dua baling-baling sepanjang 1,2 m yang terbuat dari serat karbon.
Akan ada beberapa penerbangan, durasi masing-masing adalah 90 detik. Pesawat ruang angkasa itu terletak pada jarak sekitar 10 menit cahaya dari Bumi, jadi tidak ada cara untuk mengendalikannya, tidak peduli seberapa besar keinginan para insinyur. Ketiga penerbangan akan dilakukan di satu tempat - drone akan mendarat di titik yang sama sebanyak tiga kali. NASA memiliki waktu sekitar satu bulan untuk bekerja dengan drone, jadi jika semuanya berjalan lancar, NASA dapat melakukan penerbangan dan pendaratan lain, untuk keempat kalinya, di lokasi baru. Untuk pertama kalinya, drone akan lepas landas dan mendarat - itu sederhana. Dan kemudian, jika semuanya berhasil, mereka dapat mendorongnya dalam lingkaran, mencoba terbang lebih tinggi dan melakukan beberapa gerakan "eksotis", menurut para insinyur, manuver.
Kenapa hanya 30 hari? Karena drone adalah bukti konsep teknologi lepas landas dan mendarat. Bahkan jika semuanya berjalan sebaik mungkin, para ilmuwan akan meninggalkan penjelajah dan mengambil penjelajah - sumber daya proyek terbatas.
Seperti disebutkan sebelumnya, tugas utama drone adalah membuktikan kemungkinan terbang di atmosfer Mars yang dijernihkan (hanya 1% dari kepadatan Bumi) dan keefektifan teknologi yang dipilih. Tentu saja, sistem telah diuji di Bumi, tetapi uji lapangan selalu merupakan tahap terakhir. Nah, sekarang lokasi uji coba berjarak 10 menit cahaya dari Bumi, apa yang bisa kamu lakukan.
Pesawat Luar Angkasa Mars Dari Bawah
Jika pesawat luar angkasa Mars lepas landas, ia akan mengambil beberapa gambar, yang sudah memiliki nilai ilmiah - tidak mungkin membuat foto dari orbit Mars dalam resolusi ini. NASA, jika semuanya berjalan dengan baik, akan dapat mengirim penjelajah besar ke Mars, yang akan dapat menempuh jarak yang kini ditempuh penjelajah dalam beberapa hari, dalam hitungan menit.
