날개 손상으로 NASA 화성 헬리콥터 Ingenuity 임무 종료

 (nasa.gov)
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  • NASA의 Ingenuity Mars Helicopter는 2024년 1월 18일 비행 뒤 로터 블레이드 손상이 확인돼 화성에서의 비행 임무를 끝냄
  • 원래 30일 동안 최대 5회 시험 비행하는 기술 시연기였지만, 약 3년 동안 72회 비행하며 총 2시간 이상 비행함
  • 2021년 4월 19일 첫 이륙으로 화성 동력 제어 비행을 입증했고, 이후 Perseverance 로버를 위한 공중 정찰 역할까지 맡음
  • 마지막 비행은 이전 비상 착륙 뒤 위치를 확인하려는 짧은 수직 비행이었고, 하강 중 표면 약 3피트 위에서 Perseverance와 통신이 끊김
  • 기체는 똑바로 서 있고 지상 관제와 통신 중이지만 다시 날 수 없으며, 팀은 최종 테스트와 남은 이미지·데이터 다운로드를 진행함

로터 블레이드 손상으로 끝난 비행 임무

  • NASA의 Ingenuity Mars Helicopter는 화성에서의 비행 임무를 종료함
  • 2024년 1월 18일 비행 뒤 지구로 전송된 이미지에서 하나 이상의 로터 블레이드 손상이 확인됨
  • 기체는 현재 똑바로 서 있으며 지상 관제와 통신 중이지만, 더 이상 비행할 수 없음
  • NASA 관리자 Bill Nelson은 Ingenuity를 다른 행성에서 비행한 첫 항공기로 평가하며, 불가능해 보이는 일을 가능하게 만든 사례로 언급함

30일 실험에서 3년 임무로 확장

  • Ingenuity는 처음에 기술 시연 목적으로 만들어짐
    • 계획은 30일 동안 최대 5회의 실험적 시험 비행
    • 실제 운영 기간은 거의 3년
    • 총 비행 횟수는 72회
    • 계획보다 14배 이상 먼 거리를 비행
    • 총 비행 시간은 2시간 이상
  • 다른 세계에서 운용된 첫 항공기로서 화성 표면에서 장기간 활동함

Perseverance와 함께 시작한 화성 항공 정찰

  • Ingenuity는 2021년 2월 18일 NASA의 Perseverance 로버 아래에 부착된 상태로 화성에 착륙함
  • 2021년 4월 19일 화성 표면에서 첫 이륙에 성공해 화성에서 동력 제어 비행이 가능함을 입증함
  • 이후 추가로 4회 비행을 수행한 뒤 운영 시연 임무로 전환됨
  • 운영 시연 단계에서는 Perseverance 과학자와 로버 운전자를 위한 공중 정찰을 맡음
  • 2023년 두 차례의 성공적인 비행 시험은 팀이 공기역학적 한계를 더 잘 이해하는 데 기여함

72번째 마지막 비행에서 발생한 통신 끊김

  • Ingenuity 팀은 2024년 1월 18일 짧은 수직 비행을 계획함
    • 목적은 이전 비행에서 비상 착륙한 뒤 헬리콥터 위치를 확인하는 것이었음
  • 비행 데이터상 Ingenuity는 계획대로 최고 고도 40피트, 즉 12미터에 도달함
  • 4.5초 동안 호버링한 뒤 초속 3.3피트, 즉 초속 1미터 속도로 하강을 시작함
  • 표면 약 3피트, 즉 1미터 위에서 Ingenuity는 통신 중계 역할을 하는 Perseverance 로버와의 통신을 상실함
  • 다음 날 통신이 재개됐고, 비행 관련 추가 정보가 NASA JPL 지상 관제팀에 전달됨
  • 로터 블레이드 손상을 보여주는 이미지는 며칠 뒤 도착함
  • 통신 중단 원인과 착지 당시 헬리콥터의 자세는 아직 조사 중임

장기 운용에서 얻은 성과와 한계

  • Ingenuity의 확장 임무는 거의 1,000 화성일 동안 이어졌고, 이는 원래 계획보다 33배 이상 긴 기간임
  • 장기 운영 중 여러 기능과 운용 방식이 추가되거나 조정됨
  • Ingenuity는 봄철 운용을 기준으로 설계돼 겨울의 가장 추운 시기에는 밤새 히터에 전력을 공급할 수 없었음
  • 이 때문에 비행 컴퓨터가 주기적으로 얼어붙고 재설정되는 전력 brownout이 발생함
  • 팀은 계속 비행하기 위해 겨울 운영 방식을 재설계해야 했음

비행 종료 뒤 남은 작업

  • Ingenuity 팀은 비행 운영 종료 뒤 헬리콥터 시스템의 최종 테스트를 수행할 예정임
  • 온보드 메모리에 남아 있는 이미지와 데이터를 다운로드함
  • Perseverance 로버는 현재 Ingenuity의 마지막 비행장으로부터 너무 멀리 떨어져 있어 헬리콥터 촬영을 시도할 수 없음

제작과 지원 조직

  • Ingenuity Mars Helicopter는 NASA JPL이 제작했고, NASA Headquarters를 위해 프로젝트를 관리함
  • NASA Science Mission Directorate가 임무를 지원함
  • NASA Ames Research Center와 NASA Langley Research Center는 개발 과정에서 비행 성능 분석과 기술 지원을 제공함
  • AeroVironment Inc., Qualcomm, SolAero는 설계 지원과 주요 기체 구성품을 제공함
  • Lockheed Space는 Mars Helicopter Delivery System을 설계하고 제작함
  • Ingenuity에 대한 추가 정보는 mars.nasa.gov/technology/helicopter에서 볼 수 있음

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GN⁺   [-]
Hacker News 의견들

  • NASA Ames에서 Ingenuity의 상당 부분 설계와 비행 계획/분석을 맡은 사무실에서 인턴을 막 했는데, 정말 뛰어난 사람들이 있었고 이 성공이 여러 신규 화성 회전익기 임무에 영감을 줬음
    회전익기는 Mars Sample Return의 핵심 일부가 될 예정이고, 비행은 앞으로 태양계 탐사에서 큰 비중을 차지할 것임. Ingenuity가 그 길을 열어줬다. o7

    • Mars Sample Return은 현시점에서 거의 죽은 프로젝트 아닌가?
    • o7 이 이모티콘은 처음 봤지만, 앞의 내용을 읽고 나니 의미가 바로 이해됨. 완벽하다

  • Ingenuity를 구동한 소프트웨어 구조와 상용 기성품 부품 사용 같은 하드웨어 설계 측면이 궁금하다면, Timothy Canham이 전부 설명하는 훌륭하지만 너무 덜 알려진 영상이 있음
    https://www.youtube.com/watch?v=mQu9m4MG5Gc&t=7s

    • NASA가 FPGA/마이크로컨트롤러/휴대폰 SoC 조합을 쓰는 건 처음엔 미친 듯 보였지만 사실 납득이 됨
      반면 교차로 신호등 같은 평범한 산업 장비는 선반 가득한 Siemens 컨트롤러가 든 거대한 캐비닛이 필요해서 과해 보임. 이 채널에서 볼 수 있음: https://www.youtube.com/watch?v=udpB-en9KKM
      채널 주인은 안전 때문에 전부 필요하다고 댓글 작성자들과 늘 논쟁하던데, 왜 어떤 회사가 NASA 규모의 해법으로 전 세계 교차로를 제어하는 제품을 만들지 않는지 이해가 잘 안 됨

  • 경매에 부치면 좋겠음. 물론 직접 수령 조건으로
    화성 최초의 헬리콥터를 소유하고 싶다

    • Hasselblad는 달에 공짜 카메라가 몇 대 있으니 가져가기만 하면 된다고 광고하곤 했음
      Apollo 우주비행사들은 더 많은 샘플을 가져오기 위해 무게를 줄이려는 논리적인 선택으로 필름은 챙기고 카메라는 달에 버리고 왔다
    • 정말 멋진 아이디어임
      그 단계 자체로도 재미있고, 누가 그것을 가져다줄 수 있는지 경쟁하는 것도 재밌을 듯함. 지구로 돌아와 소유자에게 전달되는 순간에는 큰 쇼가 될 수 있음
      SpaceX와 FedEx가 손잡고 꽤 웃긴 홍보를 할 수도 있겠다
    • 손주들이 방문할 때 Visitor Center에 전시되어 있을 것 같음

  • RIP 작은 친구. 이 프로젝트는 홍보 효과만으로도 충분히 값어치가 있었음
    발사 이후 정말 많은 이야기를 봤고, 오늘날의 젊은 세대에게 울림을 줘서 우주 탐사에 관심을 갖게 했으면 좋겠다

  • 손상 사진이 공개되어 있나?
    “로터 블레이드 손상을 드러내는 이미지가 며칠 뒤 도착했다.”
    https://www.jpl.nasa.gov/news/after-three-years-on-mars-nasa...

    • 링크 안에 화살표가 표시된 헬리콥터 사진이 있고, 다음을 누르면 그림자 속에서 블레이드 끝부분을 볼 수 있음 :(
    • 임무의 모든 것이 귀중한 데이터를 줬고, 특히 손상된 블레이드가 그랬음. 고장 형태는 유용함
      다음에는 그래도 비행을 시도해보는 게 유용할 수도 있음. 아니라면 Perseverance가 통신 범위를 벗어나기 전까지는 카메라, 센서, 컴퓨터가 계속 작동한다

  • 3년, 70회가 넘는 비행이라니 순수한 경이로움임. RIP 작은 친구, 정말 잘했다

  • 가엾은 작은 친구가 날개를 부러뜨렸네. 내 안의 12살짜리에게는 아마 역대 가장 멋진 우주 프로젝트였음
    우리 가족 모두가 이 프로젝트 전체의 드라마를 함께 겪듯 지켜봤고, 정말 멋졌다
    다른 분들은 모르겠지만 우리는 이 작은 친구를 위해 한 잔 따를 예정임. 이걸 해낸 팀에게도 큰 찬사를 보냄. 놀라운 프로젝트였다

  • 화성에서 Linux로 동작한 실험용 비행체가 72회 비행했다는 건 대단히 많은 횟수임

    • 게다가 기성품 부품으로 했음

  • 기사 내용에 따르면 Perseverance 로버는 현재 헬리콥터의 최종 착륙장을 촬영하기에는 너무 멀리 있다고 함
    로버가 헬리콥터 위치로 가서 진단용 고해상도 이미지를 찍을 수는 없을까 궁금함. 분명 검토했겠지만, 로버 일정이 그런 임무를 넣기엔 너무 빡빡한 것일 수도 있음
    어쨌든 R.I.P. Ingenuity. 원래 계획보다 몇 년이나 더 다른 행성에서 버틴 또 하나의 훌륭한 기술을 만든 NASA에 찬사를 보냄

    • 로버 시간과 임무 자원은 확실히 제한적이고 중요한 제약이지만, 헬리콥터 위치 자체도 접근하기 매우 불편한 듯함
      큰 모래 물결 지대 한가운데의 골짜기 아래에 있어서, 원한다 해도 로버가 거기까지 갈 수 있을지 불분명함
      그래도 모든 희망이 사라진 건 아님. 근접 촬영은 어렵겠지만 로버가 대략 그 방향으로 이동 중이라, 운 좋으면 멀리서 스쳐 지나가며 찍은 사진에 헬리콥터가 잡힐 가능성이 아주 조금은 있음
    • 로버는 정말, 정말 느림. 좋은 날에도 몇백 미터 정도임

  • 고장 지점이 값싼 전자 부품이 아니라 프로펠러 블레이드라는 점은 꽤 훌륭함
    물론 작동 불능이 된 건 아쉽지만, 로버가 통신 범위를 벗어날 때까지는 카메라를 계속 써서 날씨 정보를 모으고 여러 부품과 배터리가 얼마나 오래 버티는지도 볼 수 있을 듯함
    더 이상 비행이 불가능하니 CPU와 마이크로컨트롤러를 이미지 분석 같은 다른 작업에 재활용할 수 있을지도 궁금함
    종합하면 Ingenuity의 임무 이력은 완전한 사전 계획보다 실험이 더 낫다는 강한 근거로 보임: https://en.wikipedia.org/wiki/Ingenuity_(helicopter)#Opposit...

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