Ingenuity : pas de vol avant le 8 avril

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Le vol hélicoptère Ingenuity est l’un des objectifs les plus audacieux de la mission Mars 2020. La NASA a donné plus de précisions sur les étapes à venir et le moment de son premier vol. 

Lentement mais surement

La plaque de protection qui protégeait Ingenuity a été libérée avec succès dimanche dernier. Les images prises par la suite ont confirmé le bon état du petit hélicoptère qui est accroché à l’horizontale. Le rover Perseverance qui transporte Ingenuity est en déplacement vers le site où le déploiement aura lieu. Le petit hélicoptère a besoin d’un terrain plat et dégagé de 10 mètres par 10 mètres. 

Une fois sur place, un boulon explosif sera activé afin de libérer Ingenuity de son amarre. Puis une pièce pyrotechnique sera activée afin de redresser partiellement le petit hélicoptère. C’est durant ce pivot que deux des quatre pattes seront déployées. Ensuite, un moteur électrique sera activé afin de compléter le redressement à 90˚ en position verrouillée. Finalement les deux autres pattes seront déployées. Chaque étape est critique et il n’y a aucun retour en arrière possible; chacune d’elles est suivie d’une pose avec inspection minutieuse afin de confirmer le bon fonctionnement. Il faut donc un minimum de quatre jours terrestres pour compléter le déploiement. 

Si un problème survient à une étape, le déploiement s’arrête afin d’identifier le problème et trouver une solution. Par la suite, persévérance devra s’éloigner à une distance suffisante d’où elle filmera le vol. 

1.8 kg qui vaut son pesant d’or

Afin d’affronter les nuits martiennes Ingenuity est munie d’un système de chauffage. Ses capteurs photovoltaïques de 544 cm² rechargent la pile lithium-ion d’une masse de 273 grammes. Cette dernière a une capacité de 36 watts-heure. Notez que le système de chauffage consomme 10,7 wh et qu’un vol de 90 secondes consomme 10 wh. 

Les cinq circuits imprimés de la sonde servent également de parois pour les quatre murs et le fond. Pour vous donner un ordre de grandeur, le fuselage est de la grosseur d’un ballon de basketball. L’ordinateur de bord utilise un microprocesseur Snapdragon de 2,26 Ghz doté d’une mémoire vive de 2 Gig et une mémoire flash de 32 Gig. C’est ce processeur qui est utilisé dans plusieurs téléphones intelligents et tablettes. 

Coté avionique, Ingenuity n’est pas en reste : elle est équipée d’une caméra en noir et blanc et d’une caméra couleur. Pour maintenir son équilibre en vol, elle utilise deux centrales à inertie sur 3 axes. Elle est également équipée d’un inclinomètre deux axes de Mems. C’est Garmin qui a fournit l’altimètre. Deux radios émetteurs utilisant la fréquence 900 Mhz complètent son équipement avionique.

À cela il faut ajouter le système de propulsion qui se compose entre autres des éléments suivants : les moteurs, les arbres et les deux rotors de 1,2 mètres de diamètre en fibre de carbone. 

Cela fait beaucoup de choses pour un petit hélicoptère de1,8 kg et son prix est de 55 M $ US. 

Le premier vol

Si le déploiement se déroule comme prévu et que tous les systèmes fonctionnent normalement, la phase de vol débute. C’est à partir du 8 avril que le premier vol pourrait avoir lieu. La météo devient alors le prochain facteur et en particulier les vents qui doivent être faibles pour ce premier vol. 

Étant donné le long délai de communication entre la Terre et Mars, Ingenuity peut voler de manière automne. La JPL transmettra une dernière communication avec les instructions de vol à l’hélicoptère. Idéalement ce premier vol aura lieu à 11 heure du matin heure de Mars; c’est à cette heure-là où les vents sont le plus calmes sur la planète rouge. 

Sur Mars, Ingenuity ne pèse que 680 g et la densité de l’atmosphère équivaut à 1 % de l’atmosphère terrestre. Les deux rotors atteindront la vitesse de rotation 2 537 tours minutes. Puis après une dernière vérification, elle s’envolera jusqu’à 3 mètres d’altitude et restera stationnaire une vingtaine de secondes. Par la suite elle va redescendre jusqu’à un mètre du sol. La manœuvre d’atterrissage consiste à arrêter les deux rotors et à se laisser tomber au sol; c’est la méthode qui comporte le moins de risque de retournement. 

Si Ingenuity réussi ce premier vol, il se sera écoulé moins de 98 ans entre le moment où l’être humain a réussi son premier vol motorisé dans l’atmosphère terrestre et le moment où il a réussi son premier vol motorisé dans l’atmosphère d’une autre planète. 

Si tout se déroule bien, quatre autres vols sont prévus. Lors du deuxième vol, l’hélicoptère montera à 5 mètres du sol. Le troisième vol prévoit un déplacement sur 50 mètres. Les vols 4 et 5 devraient comprendre des manœuvres de changement de trajectoires et d’altitude qui sont à être déterminées. 

Les images

Ce n’est que plusieurs heures après le vol que débutera la transmission des données et images du vol. L’équipe d’ingénieurs sur terre devrait être en mesure de déterminer rapidement si ce premier vol est un succès. Toutefois il faudra attendre jusqu’à trois jours pour voir une vidéo complète. 

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