Сотрудничество Qualcomm и NASA сделало возможным первый управляемый полет над поверхностью Марса
Платформа Qualcomm Flight Platform, на которой построен марсианский вертолет, полностью соответствует требованиям, предъявляемым суровыми условиями Красной планеты. Основной трудностью здесь было обеспечение функционирования аппарата и управления им: радиосигналы для управления аппаратом передаются через миллионы километров, поэтому им требуется от 3 до 22 минут, чтобы достичь вертолета. В таких условиях управление в реальном времени становится нереальным, но сохраняется возможность передавать беспилотнику инструкции для автономной работы. Правда, в таком случае вы сталкиваетесь с другой сложностью: автономная система с одной стороны должна обладать достаточно высокой вычислительной мощностью, а с другой — быть энергоэффективной, поскольку основная часть энергии вертолета будет расходоваться на систему обогрева электроники, которая спасает аппарат в крайне холодные марсианские ночи. И хотя изначально платформа Qualcomm Flight не предназначалась для внеземных полетов, в ней был заложен достаточный потенциал.
При выборе робототехнической платформы кроме гибкой автономности специалистов волновали вопросы марсианской радиации и атмосферных условий. Экстремальные значения и циклические изменения температуры ведут к быстрому изнашиванию деталей, кроме того, отдельные виды космического излучения пагубно влияют на полупроводниковые приборы. Проведенный специалистами JPL анализ показал, что определенные характеристики технологии Qualcomm Flight снижают риски отказов и способны обеспечить удачное проведение первого полета на другую планету. А последующие тесты, проведенные JPL в условиях максимально приближенных к марсианским, подтвердили способность платформы работать в сложных условиях на другой планете.
Qualcomm Flight изначально разрабатывалась для автономных летательных аппаратов. На платформе, выполненной в виде компактного, устойчивого к внешним воздействиям модуля, реализованы технологические разработки, типичные для потребительских дронов. Это видеосъемка в формате 4K UHD, гетерогенные мобильные вычисления, навигация с применением методов визуальной инерционной одометрии, а также система поддержания заданных полетных параметров (flight assistance). Именно эти функции рассматривали эксперты JPL, обсуждая проблемы дистанционного управления вертолетом на Марсе, и сложные алгоритмы, которые придется просчитывать бортовому компьютеру.
Помимо обеспечения автономного функционирования Ingenuity платформа Qualcomm Flight также используется для коммуникационной системы марсохода. Вычислительные мощности Qualcomm Flight на марсоходе применяются для обработки снимков, сделанных камерой вертолета. Таким образом, вертолет и марсоход работают в тандеме, отбирая и подготавливая изображения с максимальным качеством для передачи их команде JPL в Центр управления.
Сейчас Preservance и Ingenuity находятся в кратере Джезеро, куда успешно приземлились в феврале 2021 года. После окончания полета беспилотника, марсоход сосредоточится на своей основной миссии – поиске признаков жизни на Марсе. Аппарат изучит грунт, проведет исследования климатических условий, а также попытается получить кислород. Все собранные образцы отправятся обратно на Землю в 2031 году.
