Au cours de son sixième vol sur la planète rouge, Ingenuity ne s’est pas comporté comme prévu. Le giravion a néanmoins pu atterrir sans dommages grâce à ses systèmes de sécurité intégrés. Il pourra donc voler à nouveau.
Un col pas comme les autres
L’événement s’est produit le 22 mai dernier, dans le cadre du sixième vol d’Ingenuity. Le plan de vol était le suivant : l’hélicoptère devait monter verticalement à une hauteur de dix mètres, puis se diriger au sud-ouest sur 150 mètres. Il devait ensuite se déplacer sur quinze mètres vers le sud tout en prenant des images stéréo de son environnement, puis s’orienter vers le nord-est sur cinquante mètres avant d’atterrir. Le tout à une vitesse d’environ 4 mètres par seconde.
Vous l’aurez compris, Ingenuity devait donc opérer son vol le plus ambitieux depuis son arrivée sur Mars dans le ventre de Perseverance. Et tout ne s’est pas passé comme prévu.
Dès la fin de la « première étape » de son trajet (objectif des 150 mètres), soit 54 secondes après son décollage, Ingenuity a en effet commencé à agir bizarrement. «Il ajustait sa vitesse et s’inclinait d’avant en arrière selon un schéma oscillant», détaille Håvard Grip, du Jet Propulsion Laboratory de la NASA. «Ce comportement a persisté pendant tout le reste du vol».
En effet, les capteurs embarqués ont indiqué que le giravion avait rencontré des décalages de roulis et de tangage de plus de vingt degrés et des pics de consommation d’énergie.
Le problème, d’après l’équipe de mission, venait de son système de navigation principal.
Just keep flying 🚁#MarsHelicopter completed its 6th flight. Despite unexpected motion from an image processing issue, Ingenuity muscled through the final ~65 meters of its 215-meter journey, landed safely & is ready to fly again. The chief pilot explains https://t.co/533hn7qixk pic.twitter.com/IHkkjXaHDd
— NASA JPL (@NASAJPL) May 27, 2021
Interruption du flux d’images
Sur Mars, Ingenuity dispose de ce que les chercheurs appellent une « unité de mesure inertielle embarquée ». Grossièrement, il s’agit d’un instrument permettant de suivre en permanence la position, la vitesse et l’attitude d’Ingenuity. Pour soutenir cela, il dispose d’une caméra de navigation qui photographie le sol en continu à près de trente images par seconde.
Le système de navigation examine ensuite l’horodatage de chaque image pour déterminer quand elle a été prise, et s’appuie sur ces informations pour comparer ce que la caméra voit en fonction de ce qu’elle aurait dû voir à ce moment-là. En cas de non-correspondance, l’hélicoptère ajuste sa position, sa vitesse et son attitude.
Concrètement, Ingenuity a été victime d’un problème interrompant brièvement le flux d’images de sa caméra de navigation vers son ordinateur de bord, ce qui a entraîné la perte d’une image. En conséquence, «toutes les images de navigation suivantes ont été livrées avec des horodatages inexacts», poursuit le chercheur.
Résultat, l’algorithme de navigation effectuait systématiquement des corrections trajectoire en se basant sur des informations incorrectes. D’où les oscillations enregistrées pendant le vol.
Une épreuve surmontée avec succès
Malgré ces déboires, Ingenuity a finalement pu atterrir sans encombre à moins de cinq mètres de l’emplacement prévu. Les ingénieurs préfèrent en effet couper volontairement les images de caméra de navigation en dessous d’un mètre d’altitude, ces dernières pouvant être obscurcies par la poussière près du sol.
Entre-temps, le système de rotor, les actionneurs et le système d’alimentation ont tous répondu à des demandes croissantes pour maintenir l’hélicoptère en vol, ce qui est une excellente nouvelle.
«Bien que le vol ait découvert une vulnérabilité de synchronisation qui devra maintenant être corrigée, il a également confirmé la robustesse du système de multiples façons», conclut Håvard Grip.
