Ingenuity

náhľad|Vrtuľník ''Ingenuity''

**Ingenuity** (slovenský preklad: *vynachádzavosť*, *dôvtip*) bol malý bezpilotný vrtuľník, súčasť misie Mars 2020, dopravený v závese pod robotickým vozidlom Perseverance na povrch planéty Mars, na dno krátera Jezero. Vyrobila ho spoločnosť Jet Propulsion Laboratory pre NASA. Ide o prvý ľuďmi vyrobený lietajúci stroj s pohonom, ktorý lietal s využitím vztlaku v atmosfére inej planéty než Zem. Vybavený bol dvomi protibežnými rotormi priemeru  s listami z uhlíkových vlákien, rotujúcimi rýchlosťou až 2 400 ot./min, aby bol vrtuľník schopný letu v riedkej atmosfére Marsu s tlakom na úrovni povrchu 100 až 150-krát nižším než v prípade zemskej atmosféry.

Išlo o technologickú demonštráciu, primárnou úlohou Ingenuity boli letové skúšky. V priebehu 31 pozemských dní vrtuľník úspešne zrealizoval päť riadených letov. V priebehu nasledujúcich takmer troch rokov vrtuľník vykonal ďalších 67 letov. Údaje získané počas týchto letových testov pomôžu pri vývoji ďalšej generácie marťanských vrtuľníkov. Budúca misia tak môže z úspechu čerpať a získať tak inteligentného prieskumníka okolia. Nápomocné by marťanské drony mohli byť aj prípadným budúcim ľudským posádkam. NASA ukončila misiu Ingenuity potom, ako sa pri poslednom, 72. lete, na chvíľu stratilo so strojom spojenie a poškodila sa jeho vrtuľa.

Celkovo vrtuľník počas 1 020 dní (993 solov) od vysadenia na povrch nalietal 2 hodiny, 8 minút a 18 sekúnd, pričom prekonal súhrnnú vzdialenosť 17 229 km. Najdlhší let trval 169,5 sekundy (12. let, 16. augusta 2021, sol 174), najväčšia dĺžka letu bola 708,91 metra (25. let, 8. augusta 2022, sol 403), najväčšia dosiahnutá výška 24 metrov (61. let, 5. októbra 2023, sol 933) a najvyššiarýchlosť letu bola 10 m/s (62. let, 12. októbra 2023, sol 940).

Ingenuity niesol 1,3 × 1,3 cm výstrižok tkaniny z poťahovej krídla lietadla *[[Wright Flyer|Wright Flyer]]* bratov Wrightovcov z roku 1903, ako historický odkaz na ich priekopnícky prvý riadený let stroja ťažšieho, ako vzduch na Zemi. NASA nazvala oblasť letu vrtuľníka ako *Wright Brothers Field*.

## Technická špecifikácia
* hmotnosť: 1,8 kg
* výška: 49 cm 
* dolet: 300 m 
* dostup: 35 m 
* najväčšia doba letu: 90 s (ohraničená ohrevom motorov)
* najvyššia horizontálna rýchlosť: 10 m/s (36 km/h) 
* najvyššia stúpavosť: 3 m/s (10,8 km/h) 
* najdlhší dosah rádiového spojenia: 1 000 m 
* rozmery trupu: 13,6 × 19,5 × 16,3 cm 
* výkon motorov: ~350 W 
* zdroj energie: 6× lítium-iónový akumulátor (Sony VTC4, typ 18650), celková kapacita 35-45 Wh, z toho 10 Wh vyhradených na let, dobíjanie slnečným panelom 

Užitočné zaťaženie sú dve kamery – 13 Mpx farebná (snímač Sony IMX214) smerujúca šikmo 22° pod obzor a 0,3 Mpx čiernobiela (snímač Omnivision OV7251) smerujúca kolmo nadol na navigovanie a prieskum terénu, ďalej komunikačný systém na prenos údajov do vozidla Perseverance.

## Riadenie
Ako vysokoúrovňový riadiaci a navigačný počítač bol použitý 32-bitový 4-jadrový ARM SoC Qualcomm Snapdragon 801 z roku 2014 (bežne osádzaný do dobových smartfónov) s taktom 2,26 GHz, 2 GiB RAM a 32 GiB Flash, vybavený operačným systémom Linux a riadiacou aplikáciou, vyvinutou nad NASA JPL frameworkom F´ (F Prime). Zabezpečuje vizuálnu navigáciu odvodenú od detekcie čŕt terénu snímkovaného kamerami, správu údajov, spracovanie príkazov, generovanie telemetrie a obsluhu bezdrôtovej komunikácie. Sériovou linkou komunikuje s dvoma mikrokontrolérmi riadenia letu (Texas Instruments TMS570LC43x, ARM Cortex-R5F, 300 MHz, 512 KB RAM, 4 MB Flash), zapojenými redundantne s riešením odolnosti voči chybám.

Senzory tvoria, okrem spomenutej dvojice kamier, laserový výškomer s modulom Garmin LIDAR-Lite v3, 2-osový MEMS sklonomer Murata SCA100T a inerciálny MEMS snímač Bosch BMI-160, kombinujúci 3-osový akcelerometer a 3-osový gyroskop.

Komunikácia s roverom je riešená Zigbee modulmi SiFLEX 02 v pásme 900 MHz rýchlosťou 20 resp. 250 kbit/s na vzdialenosť do 1 000 m.

Použité sú prevažne bežné komerčne dostupné komponenty s výberom pre vojenské, automobilové alebo priemyselné účely s rozsahom prevádzkových teplôt najmenej −40 až +85 °C. Výnimkou je hradlové pole, zabezpečujúce redundanciu mikrokontrolérov riadenia letu, kde je použitý obvod Microsemi ProASIC3 so zvýšenou radiačnou odolnosťou a teplotným rozsahom −55 až 125 °C.

## Prehľad prvých letov

## Galéria

Mars Helicopter deployment testing.webm | Pozemný test sekvencie vypúšťania vrtuľníka z roveru na povrch Marsu(20. marec 2020)
Ingenuity Helicopter with fully deployed legs (cropped).png | Rover s vrtuľníkom na Marse pred posledným krokom sekvencie – odhodením na povrch(1. apríl 2021)
Ingenuity Helicopter Rotor Blades Unlocked for Flying.gif | Test pohonu rotorov po ich odblokovaní(8. apríl 2021)
NASA-MarsIngenuityHelicopter-FirstFlightVideo-20210419.webm | Video prvého letu vrtuľníka zaznamenané kamerou roveru(19. apríl 2021)
Ingenuity's First Black-and-White Image From the Air.jpg | Tieň vrtuľníka na zábere spodnej navigačnej kamery počas prvého letu(19. apríl 2021)
PIA24625-MarsIngenuityHelicopterViewsPerseveranceRoverFromAir-20210425.jpg | Záber povrchu a roveru Perseverance (vľavo hore) farebnou kamerou vrtuľníka počas 3. letu. Vrtuľník bol vo výške 5 m a 85 m od roveru.(25. apríl 2021)
NASA's Perseverance Captures Video, Audio of Fourth Ingenuity Flight.webm | Anotované video 4. letu vrátane audio stopy, zaznamenané kamerou a mikrofónom roveru(30. apríl 2021)
PIA24438-MarsIngenuityHelicopter-WrightBros1stPlaneSwatch-20210406.jpg | Výstrižok textílie z krídla lietadla *Wright Flyer*
PIA26243-MarsIngenuity-DamagedRotorBladeShadow-20240118.jpg | Záber tieňa listu rotora poškodeného počas pristávnia na konci 72. letu (18. január 2024)


## Poznámky

## Referencie

## Pozri aj
* Mars 2020
* Perseverance (rover)
* atmosféra Marsu
* prieskum Marsu kozmickými sondami

## Iné projekty

## Externé odkazy
* Oficiálna stránka 
* 
* 

Kategória:Sondy NASA
Kategória:Bezpilotné lietadlá
Kategória:Roboty vo vesmíre
Kategória:Kozmonautika v 2020
Kategória:Kozmonautika v 2021
Kategória:Prieskum Marsu
Kategória:Úspešné sondy
Kategória:Neaktívne sondy