Az elmúlt héten az Ingenuity teljesítette 43. küldetését, melynek során közel egy év után a leghosszabb távot tette meg a helikopter.
Ennél hosszabb távolságot legutóbb 2022. április 29-én tett meg az Ingenuity, 418 métert. Ennek oka 2022. májusára vezethető vissza, amikor is a mérnökökből és tudósokból álló csapat először akkor kapta meg az első jelzést a helikopter előtt álló nehézségekről. Ekkor ugyanis a kommunikációs naplóban rádiócsendet észleltek.
A kis jármű 240 millió kilométerre Földünktől kifogyott az energiából, miközben megpróbálta melegen tartani magát a hideg marsi éjszakában. Ez valószínűleg küldetésének 426. marsi napján (sol), – Földi dátum szerint 2022. május 1. – kora reggeli óráiban történt, ami a Vörös Bolygón nagyjából félúton van az őszi napéjegyenlőség és a téli napforduló között, vagyis Földi mértékben mérve november közepe volt a Mars felszínén.
A tél kihívásai
Az éjszakai áramkimaradás ellenére a nappalok még mindig elegendőek voltak ahhoz, hogy a helikopter működhessen. Ehhez megfelelő mennyiségű elektromos energiát kellett termelnie a fűtőberendezések aktiválásához, és az akkumulátor kellő feltöltéséhez, mielőtt az avionikai (repülési) rendszereit újra életre keltette volna. Ez a folyamat lehetővé teszi, hogy a helikopter „visszatérjen az életbe”, miután az ezt megelőző este gyakorlatilag működésképtelen volt. Az éjszakai áramkimaradás, bár nem végzetes, de a fedélzeti órát visszaállítja, aminek következtében az Ingenuity elveszíti az időérzékét, és elfelejt felébredni a megadott menetrend szerint. Ehelyett a rendszer 2 órával és 15 perccel az első bekapcsolás után aktiválódott, és megpróbált kommunikálni a roverrel. Az egész folyamat pontos időzítése olyan ingadozó tényezők bonyolult kombinációján alapul, mint az akkumulátor töltöttsége, a szél erőssége, a légkör portartalma és a hőmérséklet. Mivel az ébredés minden reggel más volt, a csapatnak a Perseverance marsjáróval kellett keresnie az Ingenuity jelét egy, az előre jelzett időintervallumra kiterjedő keresési ablakot használva. Csak akkor lehetett az Ingenuity óráját szinkronizálni, ha sikerült kommunikációs kapcsolatot létesíteni, hogy a nap folyamán később tervezhető tevékenységet lehessen végezni.
Mivel a marsi év kétszer olyan hosszú, mint a földi, az évszakok is hasonlóan hosszúak. A marsi tavasz még nyolc hosszú földi hónapra volt, ezért a mérnököknek meg kellett találniuk a módját, hogy ebben az új helyzetben is működhessen a helikopter. Az Ingenuity fűtőberendezései általában -15 °C-os hőmérsékleten tartották a belső alkatrészeket, de mivel minden éjjel teljes áramkimaradás volt, az alkatrészek sokkal szélsőségesebb hőmérsékletnek voltak kitéve. A hideg első áldozata az inklinométer volt, amely nem sokkal a téli üzem megkezdése után meghibásodott. A hiba elhárítása és az új működési paradigmához való alkalmazkodás értékes időt emésztett fel, miközben a Napfény csökkenésével egyre sötétebb lett. A csapatnak csak egyetlen ellenőrző repülést sikerült végrehajtania, mielőtt a tél komolyan beköszöntött.
A marsi tél kétszeres nehézséget okoz az alacsonyabb besugárzás (az egy adott területre érkező napenergia mennyisége) és a nagyobb porvihar-aktivitás miatt. Az éjszakai hőmérséklet -85 °C-ra süllyedt, így egyre több energiára volt szükség a rendszerek melegen tartásához. A kevesebb napenergia ugyanakkor kevesebb energiát jelentett a repülésekhez, és végül a helikopter két egymást követő hónapra teljesen le is állt.
Ahogy a szezonális porvihar elült, a csapat rövid, alacsony energiaigényű repülésekkel folytatta a küldetést, korlátozott távolságokat megtéve, miközben a helikopter igyekezett lépést tartani a Perseverance marsjáróval. Normál körülmények között az Ingenuity 3 perc alatt messzebbre repül, mint amennyit a rover egy nap alatt képes megtenni. A helikopter rendkívül korlátozott energiamennyisége azonban szinte lehetetlenné tette, hogy a Perseverance felderítőjeként betöltött szerepét teljesíteni tudja.
A tél előrehaladtával az Ingenuity és csapata arra várt, hogy végre a napsütés intenzitása növekedjen, ezzel pedig ismét teljes értékű repüléseket lehessen végrehajtani. Ehelyett minden alkalommal, amikor úgy tűnt, hogy az idő végre kitisztul, a helikoptert újabb porvihar sújtotta, amely eltakarta a napot. Minden egyes viharral a napelemen lévő porréteg vastagabbá vált, így az éjszaka túlélésének kilátásai egyre halványabbak lettek. A kis jármű azonban az akadályok ellenére is továbbhaladt.
Ez idő alatt, mivel más lehetőség nem volt, a csapat folytatta a rövid repülések sorozatát, mindig reménykedve abban, hogy a körülmények jobbá válnak. Óvatos optimizmussal a csapat december 24-én estére tervezett egy repülést, remélve, hogy a valamelyest nyugodtabb időjárás miatt több elektromos töltéssel kezdi az új évet. Ez nem jött össze, mivel a szeszélyes marsi légkör ismét szertefoszlatta a reményeket egy rövid, de heves porviharral, ami a tervezett repülés megszakítását eredményezte. Bár az Ingenuity a következő hónapban 3 rövid repülést hajtott végre, továbbra is minden éjszaka rendkívüli hideggel kezdett szembe néznie.
A fordulópontra 2023. január 24-ig kellett várni. Az eseményt megelőző adatok azt sugallták, hogy egy ilyen túlélés lehetséges, de a 8 hosszú téli hónap mérsékelte a csapat optimizmusát. Amikor az Ingenuity csapata felülvizsgálta a küldött adatokat, azt találták, hogy nemcsak hogy elkezdte átélni az éjszakát, de egyre több energiát is tudott tárolni az akkumulátoraiban, mostanra már több mint 90%-os töltöttségi állapotot mérnek. Mindez azt jelenti, hogy az Ingenuity végre felébredt hosszú téli álmából, éppen időben ahhoz, hogy képes legyen felrepülni a Jezero-kráter deltájának tetejére, és értékes felderítő munkát végezzen a Perseverance számára.
Bár az elmúlt 8 hónap a túlélésről szólt, úgy tűnik, hogy a legnagyobb kihívások még a helikopter előtt állnak. Egyrészt lépést kell tartani a Perseverance marsjáróval, ami a delta zord, ismeretlen terepén kifejezetten nehéznek ígérkezik. Arra is számítani kell, hogy az Ingenuity repülési útvonalai és leszállási zónái tele lesznek veszélyekkel, és hogy a helikopter és a rover közötti rádióteljesítmény csökkenhet a területet domborzati viszonyai miatt. Egy jelentős visszaesés a repülési távolságban, vagy egy rádiófrekvenciában jelentkező probléma miatt gyorsan kommunikációs hatótávolságon kívülre kerülhet, miközben a rover előre halad, és soha többé nem tér vissza, miközben az Ingenuity végleg magára maradhat.
E kihívásoknak való megfelelés érdekében az Ingenuity és csapata rá van kényszerülve, hogy tovább feszegessék a határokat. Az 5 repülésre tervezett jármű azonban bizonyította, hogy rendkívül megbízható, és amíg továbbra is kibír minden marsi éjszakát, és minden reggel biztosított a kommunikációs összeköttetés, addig még távolabbra, még gyorsabban és még magasabbra fog jutni.
