Mars 2020 Rover Perseverance - Mission Log

È in metri al secondo potrebbe essere la velocità di discesa, descent speed.

dovrebbe voler dire transfer

DS è il descent stage, l’insieme skycrane+rover.
Rover/DS speed è la velocità di allontanamento del rover dalla skycrane.

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mi sa che “GNC done - transfer DMCA” significa "cambio di logica di volo da ‘veicolo’ (DS+rover) a ‘skycrane da rottamare’ ":

Trovato:

For the entirety of flight from launch pad at Kennedy Space Center until this point, control of
the entire spacecraft including execution of the EDL sequence has resided in the computer located within the rover chassis. Once touchdown is declared, the DS halts vertical motion, control of
the engines and IMU is transferred to the Flyaway Controller on the DS, and the bridles are cut
by the rover
https://trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/44276/13-0553_A1b.pdf?sequence=1&isAllowed=y

In pratica, dal lancio fino all’atterraggio è il computer di bordo del rover a “comandare”: comanda anche durante l’EDL, decidendo come e quando accendere i motori di discesa.
Una volta atterrato, il rover:

  • passa il controllo dei motori della skycrane al computer della skycrane stessa
  • taglia i cavi che lo legano alla skycrane

A quel punto la skycrane, preso il controllo dei propri motori, attende per mezzo secondo circa per assicurarsi che si sia tagliato anche l’umbilical, e vola via per i fatti suoi, strappando l’ultimo pezzetto di umbillical (https://trs.jpl.nasa.gov/bitstream/handle/2014/45328/09-0232_A1b.pdf?sequence=1&isAllowed=y , pagina 2, “break-tie”).

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4 messaggi sono stati spostati in un nuovo Argomento: Siluppo di un simulatore di atterraggio per Perseverance

bella questa simulazione, con tanto di rumori… viene già l’ansia, a guardarla!! :grimacing: :laughing:

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Ma davvero i cavi sono di Nylon? Forse hanno usato impropriamente la parola Nylon per indicare un’altra poliamminide come il Kevlar? In mezzo a tutti quei motori ci vedo meglio il Kevlar per la sua resistenza alla temperatura oltre che per la sua straordinaria resistenza alla trazione

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E’ nylon
In the depicted scene, the spacecraft’s descent stage, while controlling its own rate of descent with four of its eight throttle-controllable rocket engines, has begun lowering Curiosity on a bridle. The rover is connected to the descent stage by three nylon tethers and by an umbilical providing a power and communication connection.

ecco bravo, la stavo giusto cercando per il simulatore :slight_smile:

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i getti sono studiati apposta per NON colpire assolutamente il rover; e i cavi sono temporanei, a un certo punto devono poter essere tagliati senza incertezze, .

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MARS2020, come MSL, al contrario delle missioni precedenti non atterrerà usando una “traiettoria balisitica” (o “a babbo morto”, come si suol dire), ma userà un sofisticato algoritmo di pilotaggio durante la fase a velocità supersonica, basato sulla regolazione del “bank angle” (“angolo di inclinazione”), algoritmo di cui non ho capito un tubo :slight_smile: , ma che trovate descritto qui:
https://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/1.36950
https://arc.aiaa.org/doi/pdf/10.2514/6.2008-6213
Questa è la definizione di bank angle (fi, non alfa):

immagine

L’unica cosa che ho capito è che il lander non si muove lungo il suo asse di simmetria, ma ha un angolo di attacco (che dovrebbe essere alfa nella figura), grazie al fatto che nel lander ci sono delle masse di sbilanciamento di diverse decine di kg che tengono il baricentro fuori dall’asse di simmetria (e che a un certo punto vengono espulse, prima dell’apertura del paracadute, in una manovra chiamata " straighten up and flight right” (SUFR) , che si può tradurre come “datti una raddrizzata”).

Credo che il meccanismo si basi sul fatto che la gravità agisce sul centro di gravità (il dischetto bianco e nero, fuori asse), mentre le forze aerodinamiche agiscono sul centro geometrico (sull’asse di simmetria) perchè il lander è simmetrico, per cui, avendo due forze che agiscono su due punti diversi, si genera una coppia, e l’oggetto ruota.

Comunque il punto è che ho trovato un modo di scaricare, per la passata missione MSL, gli “angoli di Eulero”, per i comuni mortali “Roll, Pitch e Yaw”, per i comuni mortali ITALIANI “Rollio, Beccheggio e Imbardata”, per chi non capisce niente di cosa sto dicendo… “come è orientato il lander mentre viene giù”:
immagine

Questi sono gli assi X, Y e Z del lander ( https://core.ac.uk/reader/10573540 ):

Input per questa pagina (frame transformation):

immagine


Risultato:


L’ultimo angolo l’ho dovuto correggere a mano per quando scende sotto i -180°:

Con questi dati dovrei riuscire a implementare nel simulatore questo strumento:
immagine

Non ho invece capito se e come è possibile scaricare i valori di angolo di attacco e deviazione orizzontale graficati qui:

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Se non ricordo male anche la Soyuz utilizza la rotazione sul proprio asse per variare la direzione durante il rientro.

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Tutto quello che c’è da sapere su MHS - Mars Helicopter Scout (Ingenuity per gli amici): un drone di meno di 2 kg con un’elica (anzi due) di oltre un metro di diametro, necessaria per riuscire ad alzarsi in un’atmosfera che ha l’1% di densità di quella della Terra:

Spoiler: hanno dovuto usare un’elica singola come su un vero elicottero, invece che 4 o 6 o 8 come nei droni terrestri, perchè non ci sarebbe stato abbastanza spazio per impacchettare il drone sotto al rover.
Chiaramente serve una seconda elica perchè, in assenza di un rotore di coda, il drone si metterebbe a girare su sè stesso.

Tra l’altro questo è VERAMENTE un drone, a differenza di quelli terrestri, perchè è a guida autonoma.

Il “pilota” del drone è un procesore Snapdragon801 quadcore 2.26 GHz della Intrinsyc su cui gira Linux , con 2 GB di RAM, 32GB di flash; viene dichiarata una fotocamera “da 4000 pixel”, che è un po’ fuorviante: più avanti si parla di una Sony IMX214 da 4208x3120 , cioè 13 Mpixel (chiamata “Return-to-Earth (RTE)” Camera) , e di una telecamerina di navigazione da 640x480 (307200 pixel). La prima è orientata a 22° sotto l’orizzonte e ha un FOV di 47°x47°, la seconda punta direttamente in basso sulla verticale ed ha un FOV di 133°x100° e un frame rate di 10FPS.
I due FOV sono leggermente sovrapposti:

Lo snapdragon dialoga via seriale con un TMS570LC43x , processore automotive ad alta affidabilità, operante a 300 MHz, con 512 K RAM e 4 MB di flash, che gestisce l’unico motore (brushless a 46 poli) tramite un FPGA MicroSemi’s ProASIC3L.

L’elicottero comunica col rover mediante un normale sistema ZigBee commerciale 802.15.4 a 900 MHz, con chipset SiFlex 02, con potenza di trasmissione di 0.75W (ottenuta consumando 3W), con possibilità di trasmettere a velocità tra 20 kbps e 250 kbps fino a 1000m di distanza.

La batteria
Numero celle: 6
Tecnologia: Li-ion
Marca: Sony
Modello: SE US18650 VTC4
Capacità: 2 Ah
Tensione: 2V - 4.25V
Scarica massima: 25C (=50A)

Batteria totale
Configurazione: 6S
Tensione: 15.0V - 25.2V
Potenza massima continua : 480W
Potenza di picco: 510W
Capacità a fine vita: 35.75 Wh
Peso: 273g (senza elettronica)
Densità di energia: 131 Wh/kg

Utilizzo
DoD: 30%
Consumo notturno per riscaldamento: 21 Wh
Energia disponibile durante il giorno: 10 Wh
Tempo di volo massimo: 1,5 minuti (drone terrestre: 5-10 minuti)
Ricarica: pannello solare Inverted Metamorphic (IMM4J) della SolAero Technologies, 680cm2 (544 utili)

Fonte: https://rotorcraft.arc.nasa.gov/Publications/files/Balaram_AIAA2018_0023.pdf

image

Collocazione dall’MHDS (Mars Helicopter Deployment System):

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Bellissima infografica, molto ricca!
Visto che parlano di future missioni se ingenuity funzionerà, si sa quanto è scalabile questa tecnologia? Insomma per un robot da 700gr (su marte) ci vogliono 350w, pale giganti e altissimi rpm…

La vedo dura, già così le punte delle eliche si muovono a mach 0.7, quindi più grandi/veloci mi sa che non si possono fare; però se ne potrebbero fare tante invece di una, spostandosi verso il classico design del multicottero; solo che invece di un rover, a quel punto, bisognerebbe portare su marte solo un hangar, e ad andare in giro sarebbe solo il drone.
Sicuramente ci sarebbe molto più spazio per i pannelli solari, tra le eliche invece che sopra.
E a quel punto magari non servirebbe più nemmeno la skycrane: il lander si limiterebbe ad arrivare a 20 metri da terra, e invece di sganciare il rover verso il basso, sgancerebbe il drone verso l’alto.

Certo però il rapporto potenza/peso è parecchio alto, quindi si potrebbe portare su marte molto meno di una tonnellata di strumenti.

Però non vedo altro modo per esplorare i “buchi marziani”.

Non dimentichiamoci di Dragonfly, anche se non è “marziano”.
https://it.wikipedia.org/wiki/Dragonfly_(sonda_spaziale)

belle informazioni, risposte a domande che ci facevamo l’anno scorso.

Stavo cercando info sulle due camere di Ingenuity: so solo che una è a colori e l’altra b/w e puntate verso il basso… si sa qualcosa?

Ho scritto un post con tutti i dettagli proprio un paio di giorni fa (vedi sopra), basato su questo documento:




Stavo cercando su NASA Horizons le traiettorie delle EDL dei lander precedenti, ma mi si scaricavano solo dati fino a una decina di minuti dall’atterraggio; ho chiesto delucidazioni al responsabile di Horizons… e mi ha detto che non avevano ancora caricato i dati!
mah.

Adesso hanno messo i dati di Spirit, Opportunity, Insight e Phoenix, oltre a quelli preesistenti di MSL da cui ho ottenuto quest’immagine, che mostra l’evidente differenza tra traiettorie balistiche di Spirit, Opportunity, Insight e Phoenix rispetto alla discesa pilotata di MSL/MARS2020:

Per visualizzare le traiettorie potete usare questi link; cliccando su “Link to raw data” otterrete i file CSV coi dati grezzi:

Per l’occasione ho modificato la pagin in modo che oltre al timestep minimo di 1 minuto, minimo consentito direttamente da Horizons, sia possibile anche specificare, come in effetti permette Horizons stesso nativamente, un numero senza unità di misura, che significa “dividi in tot campioni l’intervallo di date”. Gli intervalli risultanti non possono essere più corti di 0.5 secondi.

edit: link corretti, non funzionavano

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