火星塵埃開始使 Ingenuity 的太陽能電池板變暗

2022-05-12     科技大咖控

原標題:火星塵埃開始使 Ingenuity 的太陽能電池板變暗

就像火星上的每一輛太陽能電池板驅動的飛行器一樣,在任務的某個階段,維持電力總是會成為一個問題。上周,噴氣推進實驗室的任務控制員與 Ingenuity Mars 直升機失去了聯繫。雖然他們能夠通過毅力號火星車重新建立通信,但工程師們知道,隨著黑暗的冬天正在前往 Jezero Crater 的路上,保持 Ingenuity 的電池充電將變得越來越困難。

工程團隊不得不進行一些故障排除來解決這個問題,但他們報告說,5 月 3 日,毅力號火星任務的 Sol 427 通信中斷,「是太陽能直升機進入低空的結果-動力狀態,可能是由於火星大氣中塵埃量的季節性增加以及隨著冬季的臨近而降低的溫度。」

太陽能電池板上的灰塵量減少了照射到太陽能電池陣列的陽光量,從而降低了 Ingenuity 為其六個鋰離子電池充電的能力。當電池組的充電狀態低於下限時,直升機的現場可編程門陣列(FPGA)——基本上是操作計算機——被斷電。

儘管 Ingenuity 在空中飛行——人們預計灰塵會從直升機上飛走——火星上的塵埃與地球上的塵埃不同。火星塵埃帶有靜電,因此它會附著在太陽能電池板的玻璃上。雖然許多人說火星上的每輛太陽能車輛都應該在其機械臂上安裝一個小掃帚或類似雨刷片之類的東西來刷掉灰塵,但工程師們表示這很困難。灰塵也非常堅硬,如果試圖將其擦掉,太陽能電池板可能會被劃傷,從而損壞電池板並使電力問題更加嚴重。

「我們一直都知道,火星冬季和沙塵暴季節會給 Ingenuity 帶來新的挑戰,特別是更冷的溶膠、大氣塵埃的增加以及更頻繁的沙塵暴,」Ingenuity 團隊負責人 Teddy Tzanetos在新聞稿中說。「超出我們最初的 30 sol 任務的每一次飛行和每一英里的飛行距離都將宇宙飛船推到了火星上的每一個 sol 的極限。」

Ingenuity——這架 1.8 公斤(4 磅)的小型直升機飛入我們的太空心臟——成為第一架在另一個世界上運行的動力飛機,於 2021 年 4 月 19 日首飛。最初的任務計劃是製造五架跨越 30 個火星日(sols)的實驗性試飛。但 Ingenuity 已飛行 28 次,航程 6.9 公里(4.2 英里)。

由於陽光較少,電池充電不足,FPGA 在寒冷的夜晚失去了電力。FPGA 管理 Ingenuity 的運行狀態,根據需要打開和關閉其他航空電子元件,以最大限度地節約能源。它還操作加熱器,使直升機能夠在寒冷的火星夜晚生存,保持精確的太空飛行器時間,並控制直升機計劃何時醒來以與毅力號進行通信會話。

Ingenuity 的加熱器是將電子設備和其他組件保持在工作溫度範圍內的關鍵。隨著 FPGA 關閉,其內部時鐘復位。JPL說,當第二天早上太陽升起,太陽能電池板開始給電池充電時,直升機的時鐘不再與火星車上的時鐘同步。本質上,當 Ingenuity 認為是時候聯繫 Perseverance 時,流動站的基站並沒有在聽。

正如Ars Technica 的 Eric Berger 所指出的那樣,雖然 Ingenuity 最初被視為附加演示任務,但它已經發展到遠不止於此,並已成為 Perseverance 的偵察員,檢查前進的道路。

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文章來源: https://twgreatdaily.com/d6439417072e0af247f7ce85e716f7a8.html