Chiarita la possibile dinamica dell'ultimo volo del drone NASA Ingenuity su Marte

Il rover statunitense NASA Perseverance sta proseguendo il suo viaggio verso la parte alta del delta del fiume che un tempo riempiva il cratere Jezero. Nella sabbia del cratere rimane però il piccolo drone NASA Ingenuity che ha interrotto le operazioni dopo 72 voli, compiuto a gennaio 2024, e che ha comportato la perdita del velivolo a causa di un problema che finora era non meglio precisato.

Quello che sapevamo dalle immagini è che il drone marziano era inclinato sul lato di una duna di sabbia con diverse pale danneggiate e quindi non più capace di volare. Ricordiamo che NASA Ingenuity è stato il primo drone a sollevarsi in volo su un altro pianeta e che ha aperto la strada a una nuova generazione di missioni robotiche che voleranno ovunque ci sia un'atmosfera in grado di permetterne le operazioni (per esempio NASA Dragonfly su Titano). Inizialmente si era pensato di compiere almeno cinque voli in 30 giorni, ma il piccolo velivolo ha sorpreso tutti riuscendo ad arrivare a una distanza di oltre 17 km, volando per circa 128,8 minuti e raggiungendo velocità di 10 m/s con una quota massima di 24 metri (superando anche l'inverno marziano e tempeste di sabbia).

Le novità sul drone marziano NASA Ingenuity e il guasto di gennaio

Ci sono voluti diversi mesi per arrivare a una conclusione delle indagini e alla stesura di un rapporto che spiegasse cosa è accaduto durante il 72° volo di NASA Ingenuity. Del resto, come scritto del JPL, è difficile ricostruire quanto accade a milioni di chilometri di distanza.

Per riassumere quanto trovato dagli ingegneri, il problema principale è stato legato al sistema di navigazione che "ha causato una catena di eventi che posto fine alla missione". Il sistema di navigazione si basa su una fotocamera in bianco e nero puntata verso il basso che raccoglieva fotografie elaborate in locale dal software di volo grazie a hardware relativamente semplice e basato su componenti in commercio (derivati dal mondo tablet e smartphone).

Rispetto ad altri voli, il 72° volo era stato pensato per essere semplice. Una salita verticale per fotografare l'area con la fotocamera a colori ad alta risoluzione da una quota di 12 metri. Stando alle informazioni raccolte e ai vari dati disponibili, la causa del guasto è stata l'incapacità del sistema di navigazione di catturare immagini dettagliate della superficie non dando così al software informazioni chiare su cosa si trovasse sotto il drone.

Il sistema di navigazione era pensato per terreni pianeggianti, con sassi, rocce e altri elementi distintivi. Invece, nella zona dove si è verificato il problema, erano presenti dune di sabbia molto regolari. Secondo la telemetria, dopo 20" dal decollo il sistema di navigazione non è riuscito a tracciare correttamente il suolo con errori di navigazione ed elevata velocità orizzontale durante l'atterraggio di NASA Ingenuity.

Per quanto ci siano più scenari possibili, quello più probabile è che il forte impatto con il lato della duna abbia causato il contatto delle pale con il suolo con carichi superiori alle specifiche portandole alla rottura nel punto più debole (circa a 3/4 della pala stessa, partendo dal rotore). A questo punto, con le pale danneggiate sono aumentate anche le vibrazioni che ha strappato completamente una delle pale e generando una richiesta anomala di energia che ha portato poi alla perdita delle comunicazioni. Anche l'analisi della telemetria sarebbe finita prima del contatto con il suolo mentre solitamente finiva dopo l'atterraggio.

La buona notizia è che NASA Ingenuity continua a funzionare (pur non volando) e ha continuato a trasmettere dati, una volta alla settimana, a NASA Perseverance, in particolare quelli ingegneristici e meteorologici. Del drone rimarranno le immagini catturate su Marte ma anche moltissimi dati preziosi per i futuri droni marziani (e non solo) oltre alle simpatiche strisce di XKCD.