NASA噴射推進實驗室(JPL)與宇航環境公司(AeroVironment)的工程師,正在詳細調查「獨創號」(Ingenuity)火星直升機2024年1月18日最後一次飛行任務,並將在接下來數週內,發布首例在其他星球發生的飛行事故技術報告。
原本只飛5次,第72次意外墜毀
獨創號是第一架在另一個星球上飛行的飛行器,最初設計為在30天內進行最多五次飛行實驗。但是獨創號工作了將近三年,並進行72次飛行,飛行距離超過計畫當初的30倍,累積飛行時間超過兩小時。
調查結果表示,獨創號的導航系統在飛行時無法提供準確的數據,可能是事故的主因。第72次飛行計劃為簡單的垂直上升,以檢測獨創號的飛行系統狀況,並拍攝該區域的地景。飛行數據顯示,獨創號在上升到12公尺高懸停並拍攝照片,19秒後開始下降,並在32秒後回到地面並停止通訊。隔天,任務團隊修復了通訊,並在回傳的圖片中發現獨創號旋翼的葉片遭受到嚴重的損毀。
無法追蹤地表特徵導致墜毀
獨創號任務第一飛行員哈弗(Håvard Grip)表示:「調查在1億英里外的事故,沒有黑盒子和目擊者,但我們認為最有可能的原因,為缺乏地表紋理使導航系統缺乏足夠的資訊。」
獨創號的導航系統,使用向下拍攝的相機來追蹤地表上的特徵,這在平坦的卵石地形運作良好。但到了第72次飛行時,獨創號已經位於充滿陡峭、相對無特徵的沙地地形的耶澤羅(Jezero)撞擊坑。
飛行數據顯示,在起飛約20秒後,導航系統無法找到足夠的地表特徵進行追蹤,錯誤導致著陸時的高水平速度。獨創號可能在沙地上硬著陸,導致機身傾斜翻滾,快速的姿態變化使高速旋轉的旋翼葉片超過負荷,導致四個葉片在距離葉尖約三分之一處的最薄弱點斷裂。
損毀的葉片引起了旋翼系統的過度振動,撕裂了一個葉片的根部,並產生了過量的電力需求,導致通訊中斷。
持續在火星上服役中
儘管第72次飛行的事故導致獨創號再也無法飛行,但直升機仍每週向毅力號探測車傳送天氣和航空電子測試數據,這些天氣資料對設計未來火星飛行器和探測車大有幫助。
由於獨創號被設計為小巧、經濟實惠以及兼具處理大量計算的能力,並證明了並非所有東西都需要更大、更重和防輻射,才能在火星的惡劣環境中長期工作,NASA工程師現在一直在測試更輕型的航空電子設備,這些設備可能用於火星樣本返回計劃。
▲獨創號火星直升機的後繼任務——Mars Chopper——尚在概念設計階段。除了偵察之外,這種直升機還可以攜帶科學儀器來研究探測車無法到達的偏遠地區,一天內可以飛行高達2英里(3公里)。