Perseverance (Mars 2020 rover) - Atlas V 541 - Canaveral SLC-41 - 30.07.2020

[Rifkat]

инклюзивов нет...

[Бугров]

Чтобы взлетать с Марса, надо хотя бы часть топлива делать там, на месте. Генератор кислорода MOXIE показал, что технологически это возможно. Но это - граммы. Сколько запусков потребуется, чтобы собрать на Марсе "кислородную фабрику" с технологически значимым объёмом выпуска? А везти-то туда надо не только коробочки MOXIE, но и резервуары с трубопроводами.

Плюс к этому будет нужен аппарат по производству метана. С другой стороны, если будет отработана схема с возвратом образцов на орбиту на двухступенчатой ракете с твердотопливными двигателям, то почему бы не использовать подобное, но в увеличенном масштабе для возврата двух астронавтов на орбиту? Там они пересаживаются на орбитальный аппарат, который отвезет их на Землю. Все это не совсем реально, но помечтать можно?

Здесь на пути мечтаний стоит всё то же топливо. "Масштабируем" проект, кратно увеличиваем размеры - и в кубе к приросту "длины ракеты" растёт масса топлива, на котором её надо поднять.

Да и с самим возвратом образцов не всё готово. Можно зуб давать, что отсрочат хотя бы на 1 цикл - я имею в виду окна запусков. По принципу "ничего гладко не бывает" ))



И в этом свете мне кажется непонятна причина, по которой стали брать по 2 керна на точку. О таком в ранних бумагах не говорилось. В два раза ускорили расход гильз, вдвое быстрее они кончатся, а что за кратером делать? Только фотографировать? Вот тогда точно закон подлости сработает: попадётся не бекон, а зелёное сало, кембрийская глина с трилобитами, а класть некуда и везти не на чем.

[Бугров]

инклюзивов нет...

И быть не может. Не доросла жизнь на Марсе до рачков с паучками.
Но цвет породы интересный. В принципе, учёные на космических проектах могут полгода ничего не сообщать о своих результатах. Чтобы не было ажиотажа и поспешных выводов. Может, к новому году осчастливят комментариями )).

[С. Тушин(ский)]

И в этом свете мне кажется непонятна причина, по которой стали брать по 2 керна на точку. О таком в ранних бумагах не говорилось. В два раза ускорили расход гильз, вдвое быстрее они кончатся, а что за кратером делать? Только фотографировать? Вот тогда точно закон подлости сработает: попадётся не бекон, а зелёное сало, кембрийская глина с трилобитами, а класть некуда и везти не на чем.

Если появятся очень интересные материалы к моменту исчерпания гильз, быстро найдутся денюжки для повторения этой миссии или модернизации почти готового сборщика (и его программы сбора) - он, например, может отвезти большой запас гильз и передать их (начав сбор с "конца" маршрута), может иметь самостоятельное устройство для бурения и сбора (только бурение и сбор без кучи научных приборов), и, наконец, пора осваивать стратегии исследования с "билетом в один конец" - представляете, какую массу нужно посадить на Плутон, чтобы доставить оттуда хотя-бы килограмм образцов за срок меньше 25 лет? Все-таки радиосигнал оттуда идет немного быстрее. А деньги и время до старта к тому же Плутону (то есть лет 20-30) потратить на создание универсальных исследовательских приборов, которые смогут адаптироваться и "самомодернизироваться" для использования новых методов исследования (в том числе придуманных уже после запуска). "Жаль только, - жить в эту пору прекрасную..."

[GUEST2021]

Невооруженным взглядом видны многочисленные разрывы проводников

Блин, не вижу. На мой кривой глаз все целые.

Проводники все на месте, только выгорела плата под одним из датчиков

[GUEST2021]

Дешевле столкнуть этими кораблями Марс на орбиту поближе к Земле, а потом туда весь хлам вручную перекидать ))).

[Бугров]

Если появятся очень интересные материалы к моменту исчерпания гильз, быстро найдутся денюжки для повторения этой миссии или модернизации почти готового сборщика (и его программы сбора) - он, например, может отвезти большой запас гильз и передать их (начав сбор с "конца" маршрута), может иметь самостоятельное устройство для бурения и сбора (только бурение и сбор без кучи научных приборов)"

Увы, коллега. Не найдутся. Мифы о бездонности бюджета НАСА окончательно развеялись в начале года, когда стало известно, что вся марсианская программа пошла под нож на 10 лет вперёд. Они раз в 10 лет утверждают эти программы. Ни одного марсохода-лимузина класса Curiosity / Perseverance больше не изготовят. Это были последние "научные фабрики на колёсах" от НАСА.

"Розалинда Франклин" в сравнении с ними - драндулетка "Запорожец". Однодневка на солнечных батареях. Вся надежда только на Китай, но китайцы не проводят открытую политику научных исследований. Фотографий ноль без палочки, общедоступного хранилища результатов нет.

[andr59]

Проводники все на месте, только выгорела плата под одним из датчиков

Тогда, кранты, программным обеспечением не поможешь. А ведь как хотели выйти из положения? Программно переконфигурировать то, что имеют на четырех кубиках ( dice) и запустить датчики. Но не получится, да, если плата выгорела, то не получится.

[Бугров]

Сол 457: ещё одна передвижечка на "dist_m": 19.76.
Индекс текушей позиции drive/site "26_218"
...
This image was acquired on June 3, 2022 (Sol 457) at the local mean solar time of 09:42:11.

Нового движения на текуший час нет, дислокация по-прежнему "26_218". Фото того же сола, кликабельно:

This image was acquired on June 3, 2022 (Sol 457) at the local mean solar time of 15:13:28.

Тучи сгущаются. Темпы подзарядки Ingenuity падают, идёт чистый расход уже накопленного. Ресурсы для продолжения жизни тают. Каждый такой день - лишь приближение к неизбежной смерти.

"Ты гонишься за Солнцем, а оно убегает и тонет за горизонтом. Потом оно взойдёт у тебя за спиной вновь, но глубина дыхания уменьшается, и ты всего лишь на один день ближе к смерти".

Если кто подзабыл, это слова Pink Floyd.
Диск с космическим названием «The dark side of the Moon», «Тёмная сторона Луны». 1973 год. Почти полвека назад:

And you run, and you run to catch up with the sun, but it's sinking
Racing around to come up behind you again
Sun is the same in a relative way, but you're older
Shorter of breath, and one day closer to death

[Бугров]

Проводники все на месте, только выгорела плата под одним из датчиков

Тогда, кранты, программным обеспечением не поможешь. А ведь как хотели выйти из положения? Программно переконфигурировать то, что имеют на четырех кубиках ( dice) и запустить датчики. Но не получится, да, если плата выгорела, то не получится.

Я не влезал в обсуждение фото, потому что в микросхемах как бекон под апельсины.
Если Гость прав, и какой-то датчик выгорел, и это датчик именно ветра, то перепрограммировать возможно - снизив точность. Сейчас они интегрируют показания по трём направлениям, а будут по двум.

[andr59]

Тучи сгущаются. Темпы подзарядки Ingenuity падают, идёт чистый расход уже накопленного. Ресурсы для продолжения жизни тают. Каждый такой день - лишь приближение к неизбежной смерти.

Тучи всю жизнь сгущаются, но есть оптимисты, которые все еще выбирают место для посадки вертолета. Например здесь, ближе к центру. Лучше смотреть в оригинале, там видна у холмов левее центра белая точка верхней крышки (backshell) и слева от нее очень слабо виден парашют.

The new airfield for #Ingenuity, after flight 29, should be somewhere near the center or left of it in this 2 image panorama captured by #Perseverance.

The white speckle left of center on the hills is the backshel, and left of it is the parachute, by now the new Terran monuments in this part of the Jezero crater, on #Mars.

Stitched, white balanced, straightened MCZ_LEFT images
RMC: 26_0, Sol: 454

LMST: 12:07:50
UTC: 2022-05-31T04:24:47

https://fosstodon.org/@65dBnoise/108412357251729211

[andr59]

Если Гость прав,

Гость всегда прав. Правда о том что выгорела плата американский автор не пишет, может не заметил...

[andr59]

Вот, что пишет автор:

На самом деле, подъем пыли в Езеро был более интенсивным, чем хотелось бы команде: Песок, переносимый вихрями, повредил два датчика ветра MEDA. Команда подозревает, что песчинки повредили тонкую проводку на датчиках ветра, которые торчат из мачты Perseverance. Эти датчики особенно уязвимы, так как для правильного измерения ветра они должны находиться под воздействием ветра. Песчинки, раздуваемые ветром и, вероятно, переносимые вихрями, также повредили один из датчиков ветра ровера Curiosity (другой датчик ветра Curiosity был поврежден обломками, поднятыми во время посадки в кратере Гейла).

Учитывая повреждения, полученные Curiosity, команда Perseverance нанесла дополнительное защитное покрытие на провода MEDA. Однако погода Езеро все равно взяла верх. Де ла Торре Хуарес сказал, что команда тестирует изменения в программном обеспечении, которые должны позволить датчикам ветра продолжать работать

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=14368.msg2403759#msg2403759

[Бугров]

но есть оптимисты, которые все еще выбирают место для посадки вертолета....

https://fosstodon.org/@65dBnoise/108412357251729211

Да, я этот пост @65dBnoise от Jun 03, 2022, 07:28 тоже читал. И уже написал, что наш коллега слишком оптимистично интерпретировал последнюю запись в блоге JPL в пользу ближайшего будущего. Но потом попил 31-ю чашку чая, выкурил n+1ю сигарету, вычеркнул всё и поставил "Пинк Флойд", который явно напрашивался под фото мутных небес.

Есть одна такая дама, о которой я ещё не рассказывал. Александра зовут. Alexandra Witze, журнал Nature. Её последняя статья - https://www.nature.com/articles/d41586-022-01543-z - заканчивается блестящим образцом речей на гражданской панихиде:

Perseverance's sidekick, the tiny helicopter Ingenuity, has been instrumental in some of the rover's achievements — but its time on Mars might be coming to a close. Originally designed to make just 5 flights, it defied expectations by completing 28. From its vantage point in the skies, it has helped to scout the best routes for Perseverance, and it surveyed the flat area at the delta's base where future missions could land.

In early May, however, Ingenuity lost communication with the rover when dust in the atmosphere blocked sunlight, which the helicopter needs to charge its solar panels and battery. Ingenuity is now facing dusty skies and colder temperatures as the Martian winter descends, and might eventually have trouble flying.

"No matter what happens," Farley says, "Ingenuity has been successful."

При таком разбросе входящих значений верный путь к истине - не спрашивать "кукушка-кукушка, сколько мне лет осталось жить", а самому пересчитать. На прошлой неделе на NSF выложили два фрагмента матчасти:




а я к ним ещё один добавил, ради пары примечательных слов.



Текстовые варианты сканов через какое-то время добавлю. Задача - перепроверить последние расчёты отсюда, в особенности насчёт нехватки 2% каждый день.

Currently, we reach sunset with ~68% SOC, with an estimated need of at least 70% to keep everything powered overnight. Our 2% SOC deficit is expected to grow to a 7% deficit once we reach winter solstice (Sol 500 in July), at which point conditions will start to improve.

[Бугров]

Текстовые варианты сканов через какое-то время добавлю.

G. Power & Energy System

The helicopter is powered by a Li-Ion battery system that is recharged daily by a solar panel. The energy in the battery is used for operating heaters to survive the cold Martian nights as well as operate the helicopter actuators and avionics during short flights lasting from 90 seconds to a few minutes. Depending on the latitude of operations and the Martian season, recharging of this battery through the solar panel could occur over one to multiple sols (Martian days).

The helicopter battery shown in Fig. 12 consists of 6 Sony SE US1865o VTC4 Li-ion cells with a nameplate capacity of 2 Ah. The maximum discharge rate is greater than 25 A and the maximum cell voltage specified by the manufacturer is 4.25 V. The continuous tested power load capability of this batterry is 480 W with a peak power capability of 510 W. Battery voltage is in the range of 15–25.2 V and the total mass of the 6 cells is 273 g. A cell balancing charge management system controlled by the FPGA ensures that the all the individual cells are at a uniform voltage.

A de-rated end-of-life battery capacity of 35.75 Wh is available for use. Of this capacity, 10.73 Wh (30%) is kept as reserve, night-time survival energy usage is estimated at 21 Wh for typical operation in the northern latitudes in the spring season, and approximatley 10 Wh is available for flight. Assuming that 20% of the power is at the peak load of 510 W and 80% is at a continuous load of 360 W, approximately 90 sec of flight is possible. These energy projections represent conservative worst-case end-of-mision battery performance at 0°C initial temperature. More moderate power loads will extend the flight time.

The solar panel is made from Inverted Metamorphic (IMM4J) cells from SolAero Technologies. The cells are optimized for the Mars solar spectrum and occupy a rectangular area with 680 cm² of substrate (544 cm² active cell area) in a region centered and immediately above the co-axial rotors. This region minimally interferes with the flow through the rotor.

H. Thermal System

The helicopter must survive the cold of the night on Mars where temperatures can drop to -100°C or lower. The most critical component is the battery which is kept above -15°C through the night as it powers Kapton film heaters attached to the battery cells. The avionics boards in the ECM surround the battery and are also kept at an elevated temperature by virtue of their proximity to the warm battery assembly. Insulation around the avionics boards is provided by a carbon-dioxide gap of 3 cm width. Additional insulation can be provided by replacing the carbon-dioxide gas with an Aerogel formulation. The outermost fuselage thermal coating is from Sheldahl with Solar absorptivity α = 0.8 and infra-red (IR) emissivity є = 0.1.

In addition to thermal losses through the gas gap (or aerogel), additional losses occur due to conduction in the mast as well as through the copper wiring that penetrate the ECM from the mast. To minimize the latter, the wire gauges are selected to be of the thinnest gauges that can still support the current draw during operations without overheating.

Prior to flight, under the control of the FPGA, the thermal system powers on heaters in the motor control boards that have been exposed to the ambient temperatures. The internal battery temperature is brought up to 5°C to allow hi-power energy extraction from the cells. During operation the ECM and battery warm up as a result of avionics operations and battery self-heating. However, the thermal inertia of the elements is such that for the short flights of the helicopter, there is no overheating.

Отдельная статья

The solar panels are sized to be able to fully charge the ~40 Wh battery within a single Mars day (or sol). While this would allow a daily flight, the operations cadence is for a flight about every three sols. On the sol of the flight, about 50 Mb data is received and consists of critical engineering telemetry. More detailed telemetry is received on the second and third sols (about 220 Mb each), and allows the flight team to analyze results and upload the next flight plan.

[andr59]

Текстовые варианты сканов через какое-то время добавлю. Задача - перепроверить последние расчёты отсюда, в особенности насчёт нехватки 2% каждый день.

Currently, we reach sunset with ~68% SOC, with an estimated need of at least 70% to keep everything powered overnight. Our 2% SOC deficit is expected to grow to a 7% deficit once we reach winter solstice (Sol 500 in July), at which point conditions will start to improve.

Да, после 500 сола, когда будет зимнее солнцестояние, положение с зарядкой батарей начнет улучшаться. Напомню, что сейчас - 458 сол. Посмотрим. Будем надеяться, но даже в худшем случае, вертолет уже давно выполнил свою программу и задачу.

[Stanislav.s]

Читаем Баларама по поводу питания системы коптера.
Mars Helicopter Technology Demonstrator (nasa.gov)

Перевел с помощью гугла как смог:

Вертолет питается от литий-ионной аккумуляторной системы, которая ежедневно заряжается от солнечной панели.
Энергия в батареи используется для работы обогревателей, чтобы выжить в холодные марсианские ночи, а также для работы приводов вертолета и авионики при коротких полетах продолжительностью от 90 секунд до нескольких минут.
В зависимости от вида операций и в марсианский сезон подзарядка этой батареи через солнечную панель может происходить в течение одного или нескольких солей (марсианских дней).
Вертолетная батарея состоит из 6 литий-ионных аккумуляторов Sony SE US1865o VTC4 с паспортной емкостью от 2 Ач. Максимальная скорость разряда превышает 25 А и максимальное напряжение элемента, указанное производителем составляет 4,25 В.
Проверенная мощность этой батареи при длительной нагрузке составляет 480 Вт при пиковой мощности 510 Вт.
Напряжение аккумулятора находится в диапазоне 15–25,2 В, а общая масса 6 элементов составляет 273 г. Балансирующий заряд ячейки, управляемая платой FPGA, гарантирует, что все отдельные ячейки находятся под одинаковым напряжением.
Для использования доступна аккумуляторная батарея емкостью 35,75 Втч со сниженной номинальной емкостью.
Из этой емкости 10,73 Втч (30%) остается в качестве резерва. Потребление энергии для выживания в ночное время оценивается в 21 Втч для типичной работы в северных широтах в весенний сезон, и для полета доступно около 10 Втч.
Предполагая, что 20% мощности приходится на пиковую нагрузку 510 Вт и 80% при длительной нагрузке 360 Вт возможно примерно 90 сек полета. Эти энергетические проекции представляют собой консервативную производительность батареи в наихудшем случае при начальной температуре 0 C. Более умеренная мощность нагрузки увеличат время полета.
Солнечная панель изготовлена из элементов Inverted Metamorphic (IMM4J) от SolAero Technologies. Ячейки оптимизированы для солнечного спектра Марса и занимают прямоугольную площадь с 680 см2 подложки (544 см2 активная ячейка области) в области по центру и непосредственно над соосными роторами. Эта область минимально мешает потоку через ротор.

Вертолет должен выдержать ночной холод на Марсе, где температура может опускаться до -100 градусов по Цельсию и ниже.
Наиболее важным компонентом является батарея, которая держится при температуре выше -15 ° C в течение ночи, поскольку она питает пленочные нагреватели Kapton, прикрепленные к элементам батареи. Платы авионики в ECM окружают батарею и также находятся на повышенном уровне температуры из-за их близости к тепловому аккумуляторному узлу. Предусмотрена изоляция вокруг бортов авионики зазором углекислого газа шириной 3 см. Дополнительную изоляцию можно обеспечить, заменив углекислый газ на состав аэрогеля.
Крайнее тепловое покрытие фюзеляжа изготовлено компанией Sheldahl с коэффициентом солнечного поглощения α = 0,8 и коэффициентом излучения инфракрасного (ИК) излучения = 0,1.
Помимо тепловых потерь через газовый зазор (или аэрогель) возникают дополнительные потери за счет теплопроводности в мачте а также через медные провода, проходящие через ЕСМ от мачты. Чтобы свести к минимуму тепловые потери, сечение проводов выбраны как самые тонкие, которые могут поддерживать потребление тока во время работы без перегрева.
Перед полетом под управлением платы FPGA тепловая система включает нагреватели в платах управления двигателями, которые подверглись воздействию температуры окружающей среды. Внутренняя температура батареи доведена до 5 C, чтобы обеспечить высокую мощность извлечение энергии из "банок". Во время работы платы ECM  аккумуляторы нагреваются в результате работы авионики и саморазогревают батареи. Однако тепловая инерция элементов такова, что для коротких полетов вертолета нет перегрева.

Думаю не всё так страшно как кажется.

Перевод уже был ранее.

[Stanislav.s]

Вот, что пишет автор:

На самом деле, подъем пыли в Езеро был более интенсивным, чем хотелось бы команде: Песок, переносимый вихрями, повредил два датчика ветра MEDA. Команда подозревает, что песчинки повредили тонкую проводку на датчиках ветра, которые торчат из мачты Perseverance. Эти датчики особенно уязвимы, так как для правильного измерения ветра они должны находиться под воздействием ветра. Песчинки, раздуваемые ветром и, вероятно, переносимые вихрями, также повредили один из датчиков ветра ровера Curiosity (другой датчик ветра Curiosity был поврежден обломками, поднятыми во время посадки в кратере Гейла).

Учитывая повреждения, полученные Curiosity, команда Perseverance нанесла дополнительное защитное покрытие на провода MEDA. Однако погода Езеро все равно взяла верх. Де ла Торре Хуарес сказал, что команда тестирует изменения в программном обеспечении, которые должны позволить датчикам ветра продолжать работать

https://forum.novosti-kosmonavtiki.ru/index.php?topic=14368.msg2403759#msg2403759

Всего датчиков ветра 6, по три на каждом "огурце", 2 из которых резервные,
выход 2-х датчиков из 3-х на каждой руке все еще делает систему дееспособной.

[Stanislav.s]

Невооруженным взглядом видны многочисленные разрывы проводников

Блин, не вижу. На мой кривой глаз все целые.

Проводники все на месте, только выгорела плата под одним из датчиков

На Марсе не пустыня Сахара, да и напряжения на датчиках микроскопические...

[Stanislav.s]

https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/382/ingenuity-adapts-for-mars-winter-operations/

Как подробно описано в нашей последней записи в блоге, впервые за время нашей годичной продолжительной миссии мы потеряли связь с Ingenuity во время попытки связаться с вертолетом 3 мая (Сол 427) и 4 мая (Сол 428). После недели изучения аномалий, двух сол, посвященных сбору данных, и героических усилий оперативных групп Perseverance и Ingenuity, я очень рад сообщить, что мы восстановили надежную связь с Ingenuity. Судя по всем имеющимся телеметрическим данным, вертолет здоров, и мы возобновили работу в модифицированной форме. Если предположить, что зимние работы по вводу в эксплуатацию завершатся номинально, 29-й полет Ingenuity может состояться в ближайшие несколько сол. 

Телеметрия с Ingenuity подтвердила, что потеря связи была вызвана недостаточным уровнем заряда батареи  state-of-charge (SOC) в ночное время, что привело к сбросу часов нашей миссии. Этот ежедневный дефицит SOC, вероятно, сохранится в течение всей марсианской зимы (до сентября/октября).

Подобные проблемы вполне ожидаемы: После сотен сол и десятков полетов сверх пяти первоначально запланированных, вертолет на солнечных батареях находится в неизведанной местности. Сейчас мы работаем далеко за пределами наших первоначальных проектных ограничений. Исторически сложилось так, что Марс очень сложен для космических аппаратов (особенно для аппаратов на солнечных батареях). Каждый заход может стать для Ingenuity последним.

Ниже приводится краткое описание нашего расследования аномалий за последние две недели, нашего повышенного риска в зимний период, а также возможные пути для Ingenuity в зимний и последующие периоды.

Сол 427 и 428 Потеря связи

Мы достигли того момента марсианской поздней осени/ранней зимы, когда Ingenuity больше не может поддерживать энергетические потребности номинальных операций. Начиная с вечера сол 426, мы полагаем, что Ingenuity начал испытывать ночные отключения батареи (падение напряжения батареи), что привело к перезагрузке электроники. Из-за сезонного снижения доступной солнечной энергии, увеличения плотности пыли в воздухе и снижения температуры, потребность в энергии для поддержания электроники в рабочем и теплом состоянии в течение ночи превысила доступный энергетический бюджет Ingenuity.

Ниже приведен график экологических условий в кратере Езеро. Черная линия - это климатологическая модель плотности пыли в воздухе (называемая "тау") в течение марсианского года, а ожидаемая дневная инсоляция (количество солнечных лучей, попадающих на солнечную панель) показана зеленой пунктирной линией. Сейчас мы находимся в той части марсианского года, когда наблюдается пик тау в сочетании с падением инсоляции. На этом графике не показана дополнительная тенденция снижения среднесуточных температур, что также увеличивает потребность Ingenuity в энергии. Мы рассчитываем оставаться в этой сложной зимней энергетической парадигме примерно до Sol 600, после чего мы ожидаем возвращения к положительному энергопотреблению от Sol к Sol.

Продолжение следует.

Ждем, пожалуйста, когда господин Бугров пояснит график наличия пыли в атмосфере,
особенно в период когда не проводилась съемка "мыльниц" на Ровере.