Lezárult az Ingenuity, a kis marsi helikopter pályafutása, amely minden reményt felülmúlóan sikeres volt. Az űreszköz legalább egyik rotorja eltört a legutóbbi, múlt heti repülés során, számoltak be csütörtökön a NASA illetékesei. Az Ingenuity továbbra is kapcsolatot tart társával, a Perseverance roverrel, amely egy kiszáradt folyómederben kutatja a marsi élet esetleges jeleit, de ezt követően már nem képes vele tartani. Bill Nelson, a NASA vezetője videóüzenetben jelentette be a küldetés végét, ahogy mondta, keresédes érzésekkel küzdve.

Szerény célok

Az Ingenuity 2021 februárjában érkezett a Marsra a Perseverance rover alvázára rögzítve. A helikopter későn csatlakozott a projekthez, és küldetésének fő célja egy alacsony költségvetésű, nagy kockázatú, de a remények szerint idővel magas megtérülésű technológiai demonstráció volt. A rovert lényegében sorozatgyártott alkatrészekből rakták össze, és azt remélték, hogy a reptetésére tett kísérletek fontos tanulságokkal szolgálhatnak a jövőbeli küldetések tervezői számára a Mars ritka légkörében való repülés lehetőségeivel kapcsolatban.

Így is lett, bár ahogy már mondtuk, arra senki sem számított, hogy az Ingenuity ennyi repüléssel és adattal szolgál majd az utókornak. „Mindenki megbízhat abban, amit megvalósítottunk” – mondta el Theodore Tzanetos, az Ingenuity projektvezetője egy csütörtök esti sajtótájékoztatón.

Vagyis a küldetés a repülési eredményeken túl is hatalmas győzelem a NASA mérnökei számára, mondta Tzanetos.

Ami a repülést illeti, 2021. április 19-én az Ingenuity lett az első légkörön belüli repülő szerkezet, amely felszállt egy másik bolygón: a helikopter rotorjai percenként 2400-szor fordultak körbe, hogy elegendő felhajtóerőt generáljanak egy olyan légkörben, amelynek a sűrűsége mindössze százada a földinek. A NASA vezetői az első sikeres repülést „a Wright-fivérekhez méltó pillanatnak” nevezték.

A terv még az első felszállás (vagy inkább csak ugrás) után is nagyon szerény volt: annyit terveztek, hogy az új technológiai megoldással demonstrációs és adatgyűjtési céllal összesen öt, egyre hosszabb repülést hajtanak végre 30 nap alatt. A repülések persze jelentős figyelmet és erőforrásokat igényeltek, így ezt követően viszont a Perseverance roverre akartak koncentrálni a NASA munkatársai. Vagyis az volt az elképzelés, hogy a marsjáró hátrahagyja az Ingenuityt, és elkezdi saját küldetését, a Jezero-kráter peremén található ősi üledékes kőzetek vizsgálatát, amelyeket több milliárd évvel ezelőtt víz borított.

A kis helikopter, amely csak tette a dolgát

Az Ingenuity az első öt repülés során olyan kiválóan vizsgázott, hogy az irányítók úgy döntöttek, hogy mégse hagyják hátra a helikoptert, hanem az a roverrel együttesen használják, hogy a marsjárót megelőzve felderítse az aktuális útszakaszokat. A következő ezer napban az Ingenuity folyamatosan felszállt és leszállt, és közben kulcsszerepet játszott a Perseverance küldetésének alakulásában. Útközben voltak persze meghibásodások, és háromszor kényszerleszállást hajtott végre. Túlélt porviharokat és a hideg marsi telet is, amelyre egyáltalán nem tervezték. A mérnökök menet közben frissítették a szoftverét, hogy az Ingenuity maga választhassa ki a leszállóhelyeit.

„Szinte alulértékelés azt mondani, hogy felülmúlta a várakozásokat” – mondta Lori Glaze, a NASA tudományos igazgatásáért felelős helyettes vezetője. Egy interjúban MiMi Aung, aki a helikopterprojektet a korai, Földön végzett, sokszor kudarcos kísérletektől kezdve az Ingenuity első marsi repüléséig irányította, azt mondta, hogy „egy kicsit szomorú vagyok, de leginkább rendkívül büszke az egész csapatra”. Felidézte, hogy az Ingenuity első repülése egy szoftverhiba miatt késlekedett. Kollégáival nagyon ügyeltek arra, hogy a javítás ne okozzon újabb problémákat, főleg ne a fő küldetés, a Perseverance teendői során.

A hozzáállás a küldetés kezdetétől az volt, hogy az Ingenuity bármelyik nap elhullhat, mondta. Sosem tudták, hogy melyik lesz az utolsó repülés. A helikopteres csapat először csak legjobb esetben 30 napos „sprintre” készült. „Hetvenkét repülésről nem is álmodtunk” - mondta Aung, aki 2021 közepén hagyta el a NASA-t, és jelenleg a Project Kuiperen, az Amazon műholdas internetes projektjén dolgozik.

Tzanetos elmondása szerint a csapat tagjai a végig tudták, hogy minden egyes nap az utolsó lehet. De úgy tűnt, hogy a helikopter bármilyen kihívásból képes talpra állni. Egy nem létfontosságú érzékelőt leszámítva, amely korán meghibásodott, a többi alrendszer, a napelemektől az akkumulátorig, figyelemre méltóan jól működött. Az elektronika, a repülésirányítás, a processzor, és minden más is végig rendben volt.

Ezer nap a Marson

Aztán 2024. január 18-án, a 72. repülés során az Ingenuity ereszkedés közben elvesztette a kapcsolatot a Perseverance-szal. A kommunikáció a következő napra helyreállt, de egy néhány nappal később érkezett fotón látott árnyékból kiderült, hogy az egyik rotorlapát körülbelül negyede letört. (A helikopterről külső nézőpontú képek egyelőre nincsenek, mivel a Perseverance látótávolságon kívül van, de elképzelhető, hogy a jövőben meglátogatja a helikoptert az alaposabb vizsgálat érdekében.) „Nyilvánvalóan volt bennünk némi szomorúság, amikor láttuk, hogy a fényképről bizonyosságot nyertünk, hogy mi történt” – mondja Tzanetos. „De ezt nagyon gyorsan felváltotta a boldogság, a büszkeség és az ünneplés érzése, hogy mi mindent értünk el.”

„Nagyon szép időpontot választott a küldetés végének” – mondja a szakértő. Az Ingenuity utolsó útjai során olyan terep felett repült, amely óriási kihívás volt számára, nem az akadályok miatt, hanem éppen azért, mert annyira sima volt: kevés sziklával vagy más jellegzetes terepponttal. Az előző repülés kényszerleszállással végződött, mert a navigációs rendszer nem tudta meghatározni a helikopter helyzetét.

A 72. repülés során csak egy 30 másodperces fel- és leszállást terveztek, hogy ellenőrizzék, hogy minden működik-e, de a kopár terep ismét problémákat okozott. „A navigáció nehézsége miatt a rotor a felszínnek ütközött” – mondja Tzanetos. „Ez energiakimaradást eredményezett, ami a kommunikációs hibát okozott.”

A törött rotor árnyéka

Mivel az egyik rotorlapát méretes része letört, a helikopter már nem tud elegendő felhajtóerőt generálni a marsi repülésekhez, ráadásul a rotor kiegyensúlyozatlanná vált, ami azt jelenti, hogy a helikopter valószínűleg darabokra rázná magát, ha újra megpróbálna felszállni. „Ebben is van tanulság számunkra” – mondja Havard Grip, az Ingenuity vezető pilótája. „Most már tudjuk, hogy az ilyen terep csapda egy ilyen rendszer számára.” Grip szerint valószínűleg egy nagyobb felbontású kamera, amely a kopár tájban több részletet képes azonosítani, segített volna.

Az Ingenuity csapata még néhány utolsó tesztet végez a rendszereken, és letölti a helikopter memóriájában maradt képeket és adatokat. A NASA mérnökei közben azt is vizsgálják, hogy mi okozta a kommunikáció megszakadását, és hogy a rotorlapát valóban elért-e felszínt az Ingenuity landolásakor, ahogy sejtik.

***

Az Ingenuity igazolta, hogy lehetséges repülni a marsi légkörben, és azt is, hogy milyen hasznos lehet egy ennyire apró repülő szerkezet is a bolygó felderítése során. Ennek fényében nem csoda, hogy jelenleg több eljövendő küldetés marsi helikopterei is a tervezés fázisában vannak. Köztük vannak olyanok is, amelyek a Perseverance által gyűjtött kőzet- és talajminták visszahozását célzó misszióval tarthatnak. A helyzetet nehezíti ugyanakkor, hogy a technológiai és anyagi kihívásokkal küzdő marsi mintavételi küldetést éppen most tervezik át, így lehet, hogy a helikopterek mégsem lesznek részei ennek.

De bárhogy is alakul a marsi repülés jövője, egy dolog biztos: az Ingenuity magasra tette a lécet és rendkívül sok hasznos információt gyűjtött. „A Ingenuity potenciális működése elméleteken alapult” – mondja Tzanetos. „Most már tényekkel rendelkezünk, és a jövőbeni helikopter- és repülőtervek jelentős részben az általa gyűjtött adatokra fognak támaszkodni.”