La NASA reveló recientemente los detalles del rover Ingenuity, que aterrizó en la superficie del Planeta Rojo junto con el rover. Pronto, el rover intentará dominar el espacio aéreo de Marte, pero por ahora, la NASA está hablando de los detalles de este viaje.
Entonces, el "hardware" del Marsplane se basa en una placa con SoC Snapdragon 801 de Qualcomm. Software: Linux y código abierto. Esta es la primera vez que se utiliza software basado en Linux en sistemas enviados a Marte, dijo la agencia. El uso de elementos abiertos y accesibles, tanto hardware como software, permite a los entusiastas repetir el diseño o hacer algo propio.
El hardware ofrece el alto rendimiento que necesita un móvil. El hecho es que el vuelo normal requiere el funcionamiento del bucle de control a una frecuencia de 500 ciclos por segundo, más el análisis de imágenes a una frecuencia de 30 fotogramas por segundo.
SoC Snapdragon 801 (cuatro núcleos, 2,26 GHz, 2 GB de RAM, 32 GB de Flash) es responsable del funcionamiento del entorno del sistema básico basado en Linux. Es él que realiza operaciones de alto nivel, entre ellas:
• Navegación visual basada en el análisis de imágenes de la cámara.
• Gestión de datos.
• Procesamiento de comandos.
• Formación de telemetría.
• Mantener un canal inalámbrico.
A través de la interfaz UART, el procesador se conecta a dos microcontroladores, estos son MCU Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB Flash, UART, SPI, GPIO. Son responsables de varias funciones de control de vuelo. Además, también se utilizan para redundancia en caso de avería, por lo que se duplica la información que les llega.
Solo uno de los microcontroladores está involucrado, pero si algo sale mal, entonces entra en funcionamiento el segundo, que puede interceptar inmediatamente las funciones principales, reemplazando al "colega" problemático. Bueno, FPGA MicroSemi ProASIC3L es responsable de la transferencia de información de los sensores a los microcontroladores, así como de la interacción con los actuadores que controlan las palas del volante de alas giratorias. También cambia a un microcontrolador de repuesto en caso de falla.
En nuestro artículo anterior, se dijo que no hay equipo científico en este dispositivo. Pero, por supuesto, esto no es solo un blanco volador. La nave espacial Mars está equipada con un altímetro láser de SparkFun Electronics. Se especializa en el desarrollo de software de código abierto, además, también es una de las fundadoras del mismo término OSHW, hardware de código abierto. Además, el rover está equipado con componentes como un estabilizador giroscópico (IMU) y cámaras de video.
Hay dos cámaras. Uno de ellos, VGA, se utiliza como dispositivo de navegación, se encarga de determinar la posición, la dirección del movimiento y la velocidad mediante la comparación cuadro a cuadro. Pero la segunda cámara, a color, 13 MP, se utilizará para fotografiar la zona. Fotografía aérea en Marte: ¡vivimos en el futuro!
La mayoría de los sistemas del cohete fueron desarrollados por especialistas de la NASA, concretamente en el laboratorio JPL (Jet Propulsion Laboratory) de la NASA. Al mismo tiempo, los componentes utilizados en el diseño no son únicos, sino típicos, se crean específicamente para satélites terrestres artificiales pequeños y ultrapequeños (cubsats) y se han estado desarrollando durante varios años como parte de la plataforma abierta F Prime ( F´), distribuido bajo la licencia Apache 2.0.
F Prime brinda la capacidad de diseñar e implementar rápidamente sistemas de control de vuelo y elementos de software relacionados. Al hacerlo, el software de vuelo se divide en componentes separados con interfaces de programación bien definidas. Además, los desarrolladores tienen a su disposición un framework C ++ para procesar colas de mensajes, organizar multiprocesos, además de herramientas de modelado que permiten vincular componentes y generar código automáticamente.
¿Y qué hará una nave espacial de Marte en Marte?
En resumen, despegará, volará a lo largo de una determinada ruta y atracará, y todo esto sin intervención humana, en un modo completamente automático. El peso del helicóptero es de 1,8 kg, es muy ligero, será guiado en vuelo por dos hélices de 1,2 m de largo fabricadas en fibra de carbono.
Habrá varios vuelos, la duración de cada uno es de 90 segundos. La nave espacial está ubicada a una distancia de unos 10 minutos luz de la Tierra, por lo que simplemente no hay forma de controlarla, sin importar cuánto quieran los ingenieros. Los tres vuelos se llevarán a cabo en un solo lugar: el dron aterrizará en el mismo punto las tres veces. La NASA tiene alrededor de un mes para trabajar con el dron, por lo que si todo va bien, puede realizar otro vuelo y aterrizar, por cuarta vez, en una nueva ubicación. Por primera vez, el dron simplemente despegará y aterrizará, es simple. Y luego, si todo sale bien, pueden conducirlo en círculo, intentar volar más alto y realizar unas cuantas maniobras más "exóticas", según los ingenieros.
¿Por qué solo 30 días? Porque un dron es una prueba de concepto de tecnología de despegue y aterrizaje. Incluso si todo sale lo mejor posible, los científicos dejarán el rover y tomarán el rover; los recursos del proyecto son limitados.
Como se mencionó anteriormente, la tarea principal del dron es probar la posibilidad misma de volar en una atmósfera marciana enrarecida (solo el 1% de la densidad de la Tierra) y la efectividad de la tecnología elegida. Por supuesto, el sistema se probó en la Tierra, pero las pruebas de campo siempre fueron la etapa final. Bueno, ahora el sitio de prueba está a 10 minutos luz de la Tierra, ¿qué puedes hacer?
La nave espacial de Marte desde abajo
Si la nave espacial de Marte despega, tomará varias fotografías, que ya tendrán valor científico; no será posible hacer fotos desde la órbita de Marte con esta resolución. La NASA, si todo va bien, podrá enviar un rover ya grande a Marte, que podrá cubrir las distancias que el rover recorre ahora en días, en cuestión de minutos.
