Snart lyfter Ingenuity – så bygger du din egen Marsdrönare

2021-03-31 06:30  

Nasas minihelikopter Ingenuity är snart redo för sin första flygtur på planeten Mars. Mjukvaran som används baseras på öppen källkod och hårdvaran är av relativt enkel typ – så nu kan vem som helst bygga sig en egen drönare.

Målet för Ingenuity är att genomföra tre flygturer à 90 sekunder på Mars – men syftet är inte primärt för att samla data utan för att visa att det faktiskt går. På så vis ska det lägga grunden för framtida utomjordiska flygturer med mer avancerade helikoptrar. 

Mars är utmanande för en drönare. Atmosfären är tunn – densiteten är bara en procent av jordens. Dessutom är temperaturerna extrema. På natten kan temperaturen på Mars sjunka till -100 grader C, eller ännu lägre. Då Mars är flera ljusminuter bort så är någon realtidskommunikation med jorden heller inte möjlig, utan allting som rör flygturen är förprogrammerat. Själva rutten är ungefär 100 meter lång och den ska drönaren flyga på en höjd av cirka 10 meter.

Läs mer: Tre rymsonder ska utforska Mars – det här vet vi om rymdprojekten

Nasa ser det hela som en teknikdemonstration snarare än som någon uppdragskritisk flygning och därför är hårdvaran i Ingenuity baserad på delar som är tillgängliga för vanliga konsumenter. Processorn är en Snapdragon 801 från Qualcomm, en processor som vanligtvis används i mobiltelefoner. Faktum är att den är mycket mer kraftfull än de processorer som används på rovern Perseverance. 

Drönaren är byggd av konsumentelektronik

Några av de övriga komponenterna köpte Nasas ingenjörer från konsumentelektronikföretaget SparkFun Electronics. Det handlar exempelvis om en laserhöjdmätare och en enkel VGA-kamera. Drönaren har även en tröghetsmätningsenhet, en lutningsmätare som ska fastställa markens lutning vid start samt en 13 megapixelkamera som ska ta bilder under flygturen. Kommunikationen med Perseverance sker med hjälp av kommunikationsprotokollet Zigbee. 

 

För de första tre flygturerna kommer Ingenuity starta och landa på samma ställe. Därefter har rymdingenjörerna möjlighet att genomföra flygningar under friare former.

"Får se hur äventyrliga vi kan bli"

– Vårt första mål är att lyckas med en flygning. Om vi lyckas med det så kommer vi att göra ”high five” med varandra. De efterföljande två flygningarna kommer att vara lite mer avancerade. När det gäller de sista flygningarna så får vi se hur äventyrliga som vi kan bli. Vi kanske kommer att flyga hundra meter bort, göra en stor cirkel eller något liknande. Men hela poängen med Ingenuity är att förstå hur väl den flyger, och det innebär att vi fokuserar på vår första flygning och ser hur bra helikoptern presterar där, säger Tim Canham, som har titeln Mars Helicopter Operations Lead på NASA:s Jet Propulsion Laboratory (JPL), till IEEE Spectrum.

Ingenuity använder ett Linuxbaserat operativsystem som utvecklades på JPL för kubsatelliter och diverse instrument. All mjukvara finns tillgänglig på Github.

– Du kan alltså själv hämta mjukvaran i Ingenuity och använda den i ditt eget drönarprojekt tillsammans med delar som går att köpa i vanliga affärer. Detta är något av en seger för öppen källkod. Samtidigt är detta nytt på JPL eftersom man vanligtvis föredrar lösningar som är säkra och stabila, men många är mycket glada över satsningen och vi ser verkligen fram emot att genomföra den, säger Tim Canham till IEEE Spectrum.

Bygg en egen drönare - av marshmallows

Om du känner att det är utmanande att bygga en egen Marsdrönare baserad på öppen källkod så har Nasa även instruktioner för hur man bygger en modell av Ingenuity med hjälp av marshmallows. Klicka här för att se dem.

Här är Nasas egen animering av hur flygturen kommer att se ut:

Fakta om Marsdrönaren Ingenuity

  • Vikt: 1,8 kg
  • Planerad tid per flygning: 90 sekunder
  • Rotorblad: Vikt: 35 gram per blad. Snurrar med 2400 varv per minut, vilket är fem gånger så mycket som en minihelikopter på jorden
  • Batterier: Två tredjedelar av batteriernas energi används för att hålla drönarens elektronik varm
  • Flygdatum: Inte ännu bestämt, men tidigast den 8 april 2021

Anders Frick

Mer om: Marsresa Nasa

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer