Вертолет NASA "Ingenuity" совершил свой первый полет на Марсе (Видео взлета и посадки)
Вертолет Ingenuity успешно совершил свой первый полет на Марсе. Историческое событие произошло утром 19 апреля, но узнали мы об этом чуть позже, потому что информация из далекой планеты передается с большой задержкой. Доказательство совершения успешного полета было получено в ходе прямой трансляции NASA, а потом появились и первые видео с летящим над поверхностью планеты аппаратом. Видеоролики были сняты как самим вертолетом Ingenuity, так и находящимся недалеко от него марсоходом Perseverance.
Он взлетел!
Поздравляю человечество с полётом первого атмосферного многоразового аппарата на другой планете!
Первый полет на Марсе | Первые проблемы Mars Helicopter
НАСА предпримет попытку первого полета своего марсианского вертолета Ingenuity он же и Mars Helicopter уже сегодня 19 апреля, после того, как этот крошечный дрон прошел критическое испытание в эти выходные. Ожидается, что свой первый полет «Индженьюити» совершит примерно в 11:30 утра по московскому времени, а собранные дроном данные прибудут на Землю через несколько часов после полета.
Но я думаю каждому интересна хронология событий, которые предшествовали этому первому полету на Марсе, и какие трудности ждали инженеров НАСА.
Mars Helicopter – это Беспилотный вертолет, который был доставлен на Марс вместе с марсоходом «Персеверанс» в феврале этого года и стал первым внеземным дроном. Ему предстоит совершить несколько полетов в разреженной атмосфере, если все пройдет успешно и провести фоторазведку местности.
Есть несколько основных фактов, которые нужно знать об этом космическом аппарате.
Во-первых, стоит отметить, что вертолет не оснащен научными приборами, кроме фоторазведки, основная задача «Индженьюити» инженерная - продемонстрировать полет винтокрылого аппарата в чрезвычайно тонкой атмосфере Марса. Полученные данные могут помочь усовершенствовать подобные аппараты для дальнейших миссий по изучению внеземных планет.
Второе – это влияние климатических условий на марсе.
Мы знаем, что температура на марсе очень низкая, например, в месте пребывания марсохода и беспилотного дрона в кратере Джезеро ночью температура опускается до минус 90 градусов по Цельсию, а днем она выше, но ненамного. Однако, подобных перепадов достаточно, чтоб конструкция деталей на этом аппарате начала деформироваться в разное время суток. Испытания на Земле при прогнозируемых температурах показывали, что все должно работать так, как задумано.
Кроме температурных показателей, важным является и то что, на Марсе атмосфера разряженная - примерно 1% плотности нашей атмосферы на Земле. Поэтому аппарат спроектировали так, чтоб он был легким, и вращающиеся лопасти были крупнее самого аппарата. А скорость вращения должна быть намного больше, чем если бы этот аппарат летал бы на Земле, то есть нужно развивать большую скорость для взлета.
Третий пункт- «Индженьюити» является так сказать маленьким умным роботом, который не управляется с помощью джойстика на Земле, он может сам принимать и совершать действия, которые были запрограммированы учеными на Земле.
Например, у него есть программируемый термостат, с помощью которого он держит себя в тепле в Марсианских условиях. Во время полета он сможет отследить соблюдает ли траекторию полета, и безопасна ли обстановка.
А теперь давайте поговорим о том, что же происходило с этим дроном, после того как марсоход персеверанс приземлился на Марсе!
23 марта НаАСА заявило о том, что найдено место для условного аэродрома и зоны полетов первого внеземного дрона «Индженьюити» на Марсе.
Двумя днями ранее, то есть 21 марта, персеверанс сбросил защитный чехол, который оберегал от внешних воздействий вертолет, прикрепленный на днище марсохода. После этого марсоходу нужно было доставить дрон к месту назначения, так сказать к центру аэродрома и летной зоны.
4 апреля Наса сообщило об успешном проведении операции по высадке на поверхность планеты «Индженьюити». Далее основной задачей было убедиться, сможет ли данный космический аппарат пережить ночь на марсе, если все пройдет успешно, то 11 апреля он должен будет совершить свой пробный полет, результаты которого ученые должны были бы получить 12 апреля. Но как мы уже знаем, что-то пошло не по плану.
Если вертолету удастся пережить свою первую ночь на Марсе, во время которой температура окружающей среды падает до -90 градусов Цельсия, то инженеры в первую очередь проверят все системы дрона, разблокируют лопасти и проведут их пробную раскрутку.
И да, Mars Helicopter пережил сам свою первую ночь на марсе, более того он прислал цветную фотографию с Марса. Это говорило о том, что системы дрона работают штатно.
Тут стоит сказать, что на борту вертолета есть цветная камера, а обмен данными с ровером ведется при помощи антенны, закрепленной вместе с солнечными панелями над винтами. Электропитание дрона обеспечивают литий-ионные аккумуляторы. Расчетная максимальная высота подъема дрона в условиях марсианской атмосферы составляет 5 метров, а дальность — до 300 метров.
Все шло по плану, и дальше ученым нужно было разблокировать лопасти вертолета, а затем в течение нескольких дней проводить проверки систем управления лопастями, ориентации и бортового компьютера, а также оценить реальную мощность солнечных панелей.
7 апреля инженеры разблокировали винты, которые немного шевельнулись. Затем специалисты дали дрону команду на тестовую раскрутку лопастей до скорости в 50 оборотов в минуту, а 9 апреля получили снимки, сделанные «Персеверансом», которые подтвердили успешность раскрутки. Таким образом, вертолет, казалось бы, был готов к проведению первого полета, длительностью 20-30 секунд, который был намечен на вечер 11 апреля, а подтверждение успешного полета мы должны были бы получить в ночь на 12 апреля.
И вот с этого момента инженеры НАСА столкнулись с определенными проблемами.
(Первые проблемы)
10 апреля команда НАСА, работающая над этим проектом, сделала заявление о переносе первого полета с 11 апреля на 14 апреля.
Что же пошло не так?
Согласно заявлению агентства, на тот момент, ближайшая попытка взлета Mars Helicopter на Красной планете не произойдет как минимум до 14 апреля. Задержка возникла из-за аномалии во время испытания, которое должно было увидеть, как лопасти вертолета достигают полетной скорости 2400 оборотов в минуту.
9 апреля инженеры провели второе испытание работы винтов, в ходе которого они были раскручены сильно, но недостаточно для подъема аппарата. В ходе испытаний при переводе бортового компьютера из предполетного режима в полетный произошло срабатывание сторожевого таймера, из-за чего раскрутка была завершена досрочно. Однако после этого все системы вертолета работали штатно, а все телеметрические данные были переданы на Землю.
Сторожевой или же контрольный таймер- это специальная система, которая контролирует последовательность команд и предупреждает систему о любых потенциальных проблемах. Это помогает системе оставаться в безопасности, поскольку она не работает, если проблема обнаружена и работает, как планировалось, если нет никаких проблем.
Однако 14 апреля первый полет вертолета на Марсе так же не состоялся. 12 апреля Наса в официальном аккаунте твиттера сообщило о том, что это событие откладывается до следующей недели, из-за необходимости обновления программного обеспечения, управляющего полетом дрона.
И вот наконец-то, тот самый долгожданный момент. 16 апреля 2021 года специалисты, работающие с вертолетом, объявили, что он смог раскрутить винты до высоких оборотов и проблема решена. Это удалось сделать путем добавления нескольких команд в программу полета, что было более надежным методом, чем полное обновление программного обеспечения дрона, которое заняло бы много времени. Ожидается, что свой первый полет «Индженьюити» совершит примерно в 11:30 утра по московскому времени 19 апреля, то есть буквально сегодня, спустя полтора часа после публикации этого ролика, а собранные дроном данные прибудут на Землю через несколько часов после полета, причем это можно будет увидеть на ютуб канале НАСА в прямой трансляции.
После прямой трансляции обязательно заходите к нам на канал, мы опубликуем так же еще один необычный ролик….
Всем спасибо за просмотр, подписывайтесь на канал, нажимайте на колокольчик, чтобы не пропустить новые видео, и до новых встреч.
Источники:
Источники:
https://www.jpl.nasa.gov/news/press_kits/ingenuity/landing/
https://mars.nasa.gov/news/8896/nasa-ingenuity-mars-helicopt...
https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/?s=5
https://nplus1.ru/news/2021/04/04/helicopter-on-mars-now
https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-mars-helicopter-survives...
https://www.space.com/nasa-mars-helicopter-flight-delay
https://www.space.com/mars-helicopter-second-spin-test-succe...
https://www.nasa.gov/press-release/nasa-to-attempt-first-con...
Еженедельный дайджест новостей науки: Химера человека и обезьяны. Увеличение мозга. Земля – пылесос. Таймлапс Земли
Каждую неделю мы отбираем самые интересные, на наш взгляд, новости из мира науки за прошедшую неделю.
И в этом выпуске: Как ученые собрали химерный организм обезьяны и человека; Что нужно сделать, чтобы увеличить размер своего мозга; Мощность Земли как космического пылесоса; Что означает «первозданность» кометы Борисова; И несколько слов о новых проектах НАСА и Гугл.
Содержание ролика:
00:00 Лучшие новости науки на QWERTY
00:46 Подсчитано, сколько межпланетной пыли падает на Землю
02:29 Комета Борисова оказалась "девственной"
04:44 Полет Ingenuity отложен
05:29 Созданы химерные эмбрионы обезьяны и человека
08:50 Муравьи смогли увеличить размер своего мозга (после уменьшения)
11:11 Интересные проекты недели
12:18 Лучшая новость предыдущего выпуска
(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)
Сколько межпланетной пыли падает на Землю
Между Землей и Марсом есть пылевое кольцо, которое ответственно за очень красивый визуальный эффект на рассветном или закатном небе — зодиакальный свет. Притяжение Земли не пускает пыль из этого пончика к Солнцу, втягивая ее в себя. Как оказалось, ученые уже давно пытались понять, а сколько же в целом межпланетной пыли оседает на Земле? Ведь некоторые кусочки комет и астероидов, пересекающие траекторию Земли, не успевают сгореть полностью в атмосфере и падают на землю микрочастицами пыли. Чтобы подсчитать количество этого материала, воспользовались методом, похожим на метод определения количества осадков. Только собирали межпланетную пыль на станции Конкордия в глубине Антарктики, и не в ведро, а в специальные емкости. В этой локации почти нет осадков, а пыль с пыльных материков не доносится ветром. За 6 экспедиций ученые набрали достаточно материала - а это были межпланетные частицы размерами от десяти до нескольких сотен микрометров, - чтобы подсчитать, что в год в среднем на каждый квадратный метр поверхности Земли падает 8,6 микрограммов межпланетной пыли, что дает суммарно 5200 тонн в год. Примерно 20% этой массы приходится на астероидные частицы, а другие 80% на кометные. А вот больших метеоритов на Землю ежегодно выпадает всего лишь тонн 10. Чувствуете разницу? Вот так Земля понемногу тяжелеет за счет межпланетной пыли, и сколько-то ее есть и в твоих залежах под диваном.
Комета Борисова оказалась "девственной"
Первая межзвездная комета, посетившая нашу звездную систему — комета 2I/Borisov. Телескоп VLT и комплекс радиотелескопов ALMA в Чили обнаружили крайне интересное её свойство при исследовании свойства солнечного света, поляризованного кометной пылью. Поляриметрические свойства кометы Борисова не похожи на свойства всех других известных нам комет, кроме одной. Это комета Хэйла-Боппа. Про нее можно сказать, что она встречалась с Солнцем лишь единожды - в конце 90х. Т.е. солнечный свет, ветер и вообще Солнце никак на нее не влияли почти всю ее историю. А значит, что ее состав и химия не менялись с момента ее зарождения из газо-пылевого облака, из которого образовалась и она, и Солнечная система где-то 4,5 млрд лет назад. Характеристики кометы Борисова говорят, что ее звездные излучения затрагивали чуть ли не меньше, чем комету Хэйла-Боппа, т.е., вероятно, что никогда. До встречи с Солнцем, разумеется. А значит, у нас есть шанс изучить гостью из другого мира в том состоянии, в котором она находилась в момент зарождения. Конечно же, сделав скидку на то, что она, опять-таки, повстречалась уже с нашим Светилом.
Полет космического вертолета Ingenuity опять отложен
Во время проверки высокоскоростного вращения лопастей марсианского вертолета, что-то пошло не так. Аналитики проанализировали ситуацию, поняли, что надо исправить, и инженеры НАСА писали новый код, который иначе будет работать с полетными контроллерами, переход к полету будет более плавным. Ну и конечно этот код еще его нужно было проверить на имитационных земных моделях. По состоянию на 17 апреля инженеры таки справились с проблемой, и марсианский вертолет тестово раскрутил лопасти на высоких оборотах. Первый полет теперь запланирован на 19 апреля, следите за новостями.
Созданы химерные эмбрионы обезьяны и человека
Химера — это когда в одном организме содержатся клетки или органы другого биологического вида. Основные сложности с химерными организмами - неприживающиеся и отмирающие человеческие клетки в животном эмбрионе. Можно, конечно, отключить у эмбриона ген, отвечающий за клеточное самоубийство, апоптоз, но это чревато развитием рака в дальнейшем. В новом эксперименте ученые доработали эмбриональные человеческие клетки, путем репрограммирования их откатили не просто до зародышевого состояния, что есть обычная практика, а еще немного назад. Т.е. из них можно было бы получить и эмбриональные клетки, и клетки плаценты, например, т.е. и зародышевые и внезародышевые клетки. И это сработало. Во всех 130 шестидневных эмбрионах макак-крабоедов, в которые ввели усовершенствованные эмбриональные человеческие клетки, они прижились. При доращивании вне матки к 15 дню выжило 50%, а к 19му дню - целых 10% эмбрионов, на этой стадии клетки эмбрионов уже разделялись на несколько слоев и сформировали план тела. Доля человеческих клеток в них составляла 7%. И это самый большой результат из подобных экспериментов.
После 19 дня эмбрионы уничтожили по этическим соображениям, а точнее разобрали для анализа. Этические споры уже разгораются, без этого никуда - вдруг человеческие нейроны осознают себя в обезьяньем теле.
По результатам анализа обезьяньи клетки развивались так, как им положено, экспрессировали нужные гены и собирались сформировать разные органы и ткани. А вот человеческие были в целом менее дифференцированы, развивались не так, как в человеческом зародыше и больше склонялись к рецепторным клеткам. Получается, что человеческая часть эмбриона вырабатывала инструменты для общения с обезьяньей частью. И какое-то общение все же происходило. Точнее сказать сложно. За 19-то дней. Но вообще, когда ученые смогут ответить на десятки вопросов, типа - как помочь клеткам выживать лучше, как заставить клетки разных видов лучше дружить, как заставить человеческие клетки формировать нужные ткани - они смогут выращивать органы на заказ в теле животного. В любом случае это первый задокументированный эксперимент с клетками человека и обезьяны с очень высоким результатом выживаемости и процента "химерности".
Муравьи смогли увеличить размер своего мозга (после уменьшения)
Представители индийских прыгающих муравьев - умеют изменять размер своего мозга. В обе стороны, но с некоторыми ограничениями. Во-первых, этот процесс запускается после того, как монархия пала. Ну то есть королева, матка погибает. Так как она единственная, кто может размножаться, без ее яичников колония обречена. Поэтому рабочие сословия - рабочие особи, солдаты, няньки, представленные исключительно бесплодными самками, выдвигают своих представителей на замену матки. Несколько рабочих особей - их называют гамэргатами - начинают перестройку своего организма. Это может выглядеть внешне не очень ярко, но внутри у них меняется почти все - яичники становятся огромными (смотри на видео). Ядовитые железы съеживаются, а мозг так вообще на 20% сжимается. Ведь он потребляет слишком много ресурсов, а их теперь нужно пускать только на деторождение. Да и пользоваться им, сидя в темной камере в окружении нянек, особо не приходится.
А вот если в экспериментальных условиях не дать гамэргатам размножаться, то они вынуждены делать откат системы до прежнего состояния. Этот откат за 6-8 недель подразумевает, помимо прочего, вновь обретенную стерильность и возвращение размеров мозга к прежним, дореволюционным. Все же им опять придется пользоваться. Это называется обратной пластичностью размеров мозга.
Интересные проекты недели
Коротко перечислим и несколько проектов от НАСА и Гугл: Симуляция танца двух черных дыр с аккреционными дисками, представленной НАСА и выполненной при помощи суперкомпьютера. Не будем подробно разбирать все эффекты, которые можно наблюдать в серии видео - это и гравитационное линзирование, и релятивистская аберрация, и допплеровское усиление, - посмотрите и прочитайте сами, ссылка на страницу проекта в описании. Но выглядит это крайне достоверно. Еще один залипательный сервис представил Гугл — таймлапс 37 лет истории изменений Земли в рамках проекта Google Earth. 24 миллиона спутниковых фотографий сложили вместе в интерактивный интерфейс, готовый рассказать истории создания новых объектов и разрушения природных красот, таяния ледников и изменения ландшафтов. Можно покрутить Землю в 4D интерактивно, а можно зайти на страницу с подборкой видео, если браузер откажется тянуть интерактив.
Марсоход "Perseverance" находит странные следы на песке
На Марсе есть, хотя и очень разреженная, но все же атмосфера (и криолитосфера), вследствие чего на этой планете могут идти одновременно процессы как образования обычных осадочных пород ледникового и ветрового происхождения, так и образования реголита.
Тем не менее, верхняя часть поверхностного слоя Марса явно представлена реголитом — раздробленной и измененной различными процессами первичной породой.
По изменениям тепловой энергии марсианского реголита оказалось возможным определить средний размер частиц, составляющих его основную массу. Он колеблется от 1 до 10 мм. В целом породы сильно раздроблены, их плотность равна 0,85—2 г/см3. Напомним, что плотность земных пород от 2,5 до 3,3 г/см*.
Поиграем в бизнесменов?
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
Орбитальный зонд Марса "MRO" прислал детальные снимки кратера "Королев"
Марс имеет много кратеров на поверхности, и одним из самых узнаваемых является тот, который называется Королев. Он составляет около 82 км в диаметре и, по оценкам, составляет около 2 км в глубину. Там залегает много льда, который мы могли видеть на фотографиях раньше.