Här är norrmannen som styr Ingenuity: ”Planerar allt från jorden”

2022-05-16 06:00  

Marsdrönaren Ingenuity har flugit närmare 30 gånger och dessutom överlevt en stor sandstorm. Framgångssagan leds av ett team med den norske chefspiloten Håvard Fjær Grip i spetsen.

Få trodde att den specialutvecklade drönaren skulle kunna klara sig så länge som den hittills har gjort. Ingenuity var en enkel teknikdemonstrator och det var inte alls säkert att ens en första flygning skulle fungera. Nu, efter snart 30 flygningar, har drönaren bidragit till många nya insikter om den röda planeten.

Norrmannen och chefspiloten Håvard Grip arbetar sedan 2013 på JPL, Jet Propulsion Laboratory i Kalifornien, som fungerar som kontrollcenter för NASA:s rymdsonder.

Vägen till JPL gick bland annat via en civilingenjörsutbildning och doktorandtjänst på teknikuniversitetet NTNU i Trondheim, en postdoc på Washington State University – samt ett tvåårigt extraknäck på Burger King. 

Vad innebär det att vara chefspilot för Ingenuity?

– Den viktigaste delen av jobbet är att planera varje flygning. Ingenuity tar inga beslut själv om hur den ska flyga eller hur den ska manövreras. Allt det planerar vi på jorden, baserat på vad vi försöker uppnå med flygningen. Vi tar även hänsyn till väder, terräng, lufttäthet, temperatur, tillgänglig energi, och så vidare. När flygningen är färdigplanerad så laddar vi drönaren med en kodsekvens som beskriver flygningen. En annan viktig del av arbetet är att analysera data efter varje flygning, för att veta var Ingenuity exakt befinner sig, så att vi kan göra eventuella justeringar för efterföljande flygningar, säger Håvard Grip till Ny Teknik.

Läs mer: Kan solceller vara bättre än kärnkraft på Mars?

Hur känns det att vara chefspilot för Marsdrönaren?

– Det är ett stort privilegium att få gå till jobbet och "dra i trådarna" för att få saker att hända flera hundra miljoner kilometer bort – det är sådant som man får gåshud av, säger han.

Glädje hos Nasa efter Ingenuitys första lyckade premiärflygning. Foto: Nasa

Vilka har varit de största utmaningarna för dig och ditt team i arbetet med Ingenuity?

– Det beror på vilken fas av projektet du tittar på. Tidigt i projektet var den största utmaningen att förstå flygegenskaperna hos en helikopter på Mars, med tanke på den extremt tunna atmosfären och den reducerade gravitationen. Det visade sig vara stora skillnader mot helikoptrar här på jorden och det tog mycket tid och kraft att bygga upp tillräcklig kunskap om detta.

– I den aktuella fasen av projektet handlar det mycket om att balansera olika riskfaktorer kring varje flygning, inte minst vad gäller terräng. När vi utvecklade mjukvaran för Ingenuity antog vi att detta skulle vara en kortsiktig teknikdemonstration inom ett mycket begränsat område. Därför är Ingenuitys navigationssystem designat för platt terräng, och Ingenuity gör inga försök att undvika hinder, till exempel stenar, vid landning. Så här på jorden måste vi ta hänsyn till navigeringsfel som kan uppstå på grund av mer varierad terräng, och vi måste hitta platser där vi tror att det är säkert för Ingenuity att landa, enbart med hjälp av satellitbilder.

Hade problem med navigationskameran

Hur många är ni i ditt team – och på vilket sätt stödjer de andra dig i arbetet?

– Jag har för närvarande sex personer i mitt team, med olika uppgifter. Detta inkluderar typiska pilotuppgifter, vidareutveckling av mjukvaran som styr Ingenuity på Mars, och användning av geologisk expertis för att bedöma terrängen i området där vi flyger. Vi är en del av ett större team som håller alla hjul igång för Ingenuity, och ett ännu större team som inkluderar hela expeditionen med Perseverance.

Vid ett tillfälle hade ni problem med navigationskameran – vad var det som hände?

– Alla bilder som tas med navigationskameran har en tidsstämpel som beskriver exakt när bilden togs. Information krävs för att navigationssystemet ska kunna tolka bilden korrekt. I vår sjätte flygning uppstod ett fel som gjorde att tidsstämplarna tidsmässigt försköts, så bilderna tolkades som om de hade tagits vid en lite annan tid än de faktiskt hade gjort. Denna tidsförskjutning gjorde styrsystemet mycket mindre stabilt och det ledde till stora svängningar. I det läget fick vi betalt för allt arbete vi hade lagt ner på att förstå flygegenskaperna och utveckla ett robust kontrollsystem. Till syvende og sist klarade sig Ingenuity bra.

I december drabbades Ingenuity av en svår sandstorm – vilka konsekvenser fick det för er?

– Först och främst gjorde stormen att vi fick skjuta upp flygandet ett tag. Dessutom samlades damm och sand på navigeringskameran och landningsställets optik. Detta gjorde efterföljande takeoff mer utmanande än normalt, inte minst eftersom vi redan var i ett område där det var extra svårt att navigera nära marken. Men vi gjorde några justeringar för att ta oss genom det säkert, och vi hade tillräckligt med marginaler för att hantera det.

Läs mer: Nasa ska testa Spinlaunch katapult för att slunga upp satelliter

Vad har ni mer haft för stora problem?

– Vi har inte haft så många stora problem, men det finns alltid utmaningar. En av dessa är luftdensiteten, som redan är extremt låg jämfört med här på jorden. När sommaren kom där Ingenuity är på Mars så blev luftdensiteten ännu lägre. Då var vi tvungna att öka rotorhastigheten för att kunna fortsätta flyga – till en högre hastighet än vi någonsin har testat här på jorden. Nu har vi sommaren bakom oss och lufttätheten är tillbaka på den nivå vi ursprungligen har utvecklat Ingenuity för.

”Ingenuity har påverkat människors tänkande om Mars”

Hur mycket mer tror du att ni kommer att kunna flyga med Ingenuity?

– Det är omöjligt att förutse. Ingenuity har redan överlevt mycket längre än väntat. Det hela kan ta slut i morgon, eller så kan den fortsätta att överleva månad efter månad.

Har du själv flugit mycket drönare på jorden?

– Lustigt nog har jag inte sysslat så mycket med drönare på fritiden. Men jag har ett småflygcertifikat och ägde tidigare ett plan som jag använde aktivt på fritiden.

Bild på Mars tagen av Ingenuity från luften. Foto: Nasa

Vad är ni mest glada och stolta över?

– Personligen är jag mest nöjd med hur Ingenuity har påverkat människors tänkande om att utforska Mars. Nu har vi en helt ny typ av plattform som det är helt naturligt att ta hänsyn till vid framtida expeditioner.

Vad blir ditt nästa projekt efter Ingenuity?

– Jag har bland annat en roll i projektet att transportera prover från Mars tillbaka till jorden, vilket är tänkt att ske med hjälp av en raket som skjuts upp från Mars.

Ny Tekniks podcast Amaras lag pratar i ett avsnitt om livet på Mars. Lyssna på avsnittet här, eller via spelaren nedan.

Ingenuity på Mars

19 februari 2021: Rovern Perserverance och drönaren Ingenuity landsätts på Mars. 

20 februari: Ingenuity upprättar kommunikation med Nasa på jorden. Drönarens batterier laddas upp, sex litiumjon-batterier. Första gången laddas de via Perserverance, efter det har de laddats med hjälp av solceller. 

8 april: Ingenuitys propellrar testas framgånsrikt, i långsam takt – inte de 4 500 varv i minuten som det är under färd. 

19 april: Ingenuity genomför sin första flygning, 40 sekunder på tre meters höjd. en kort flygning men ett stort kliv för utvecklingen av flygande farkoster på andra planeter. Med flygande farkoster på Mars och andra planeter öppnar sig helt nya möjligheter för utforskande. 

26 april: Ingenuity genomför sin tredje flygning, 50 meter med en toppfart på 2 meter i sekunden – längre och snabbare än vid någon testflygning på jorden. 

28 april 2022: Ingenuity genomför flygning nummer 28. Alla flygningar loggas och går att följa via Nasa.

Anders Frick

Mer om: Mars Drönare

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