1 điểm bởi GN⁺ 2024-01-22 | 1 bình luận | Chia sẻ qua WhatsApp

NASA nối lại liên lạc với trực thăng mini trên Sao Hỏa

  • NASA thông báo đã nối lại liên lạc với chiếc trực thăng nhỏ Ingenuity trên Sao Hỏa sau khi từng bị mất kết nối.
  • Ingenuity đã đến Sao Hỏa cùng xe tự hành Perseverance vào năm 2021 và là phương tiện bay có động cơ đầu tiên thực hiện chuyến bay tự hành trên một hành tinh khác.
  • Dữ liệu từ trực thăng được truyền về Trái Đất thông qua Perseverance, nhưng liên lạc đã đột ngột bị cắt trong chuyến bay thử nghiệm thứ 72 diễn ra vào thứ Năm.

Đang điều tra nguyên nhân gián đoạn liên lạc

  • Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA cho biết Perseverance đã thực hiện một phiên lắng nghe kéo dài để bắt tín hiệu của Ingenuity và nhờ đó khôi phục được liên lạc với trực thăng.
  • JPL đang xem xét dữ liệu mới để cố gắng hiểu nguyên nhân của sự gián đoạn liên lạc.
  • Sau lần hạ cánh sớm hơn dự kiến ở chuyến bay trước, Ingenuity đã thử một chuyến bay tăng độ cao nhanh theo phương thẳng đứng để kiểm tra hệ thống, nhưng liên lạc giữa trực thăng và xe tự hành đã kết thúc sớm trước khi hạ cánh.

Thành tựu đáng kinh ngạc của Ingenuity và khả năng tiếp tục bay trong tương lai

  • Ban đầu Ingenuity chỉ được đặt mục tiêu thực hiện 5 chuyến bay trong 30 ngày, nhưng đã vượt xa kỳ vọng khi bay tổng cộng hơn 10 dặm (17 km) và đạt độ cao tối đa 79 feet (24 mét).
  • Nó cho thấy khả năng sinh tồn đáng kinh ngạc khi chịu đựng được những đêm cực lạnh trên Sao Hỏa và giữ ấm bằng cách sạc pin qua các tấm pin mặt trời vào ban ngày.
  • Nó đóng vai trò trinh sát từ trên không, phối hợp với Perseverance để hỗ trợ tìm kiếm các dấu vết khả dĩ của sự sống vi sinh vật cổ đại.

GN⁺ nhận định:

  • Trực thăng Ingenuity là phương tiện bay có động cơ đầu tiên thực hiện bay tự hành trên Sao Hỏa, nên thành tựu công nghệ của nó có ý nghĩa rất lớn.
  • Bất chấp các sự cố như gián đoạn liên lạc, khả năng nối lại kết nối và tiếp tục thực hiện nhiệm vụ cho thấy sự tiến bộ của công nghệ thám hiểm không gian.
  • Chiếc trực thăng này đang đóng vai trò quan trọng trong việc thăm dò sự sống trên Sao Hỏa, và khả năng sinh tồn lâu dài cũng như năng lực thám hiểm của nó được kỳ vọng sẽ có ảnh hưởng lớn đến các sứ mệnh khám phá Sao Hỏa trong tương lai.

1 bình luận

 
GN⁺ 2024-01-22
Các ý kiến trên Hacker News
  • Tôi nhớ Jupiter Broadcasting đã phỏng vấn khá nhiều về việc thiết bị này dựa trên Linux, và có thể là trường hợp đầu tiên trong số nhiều thiết bị Linux mà JPL sẽ gửi lên Sao Hỏa
    Nếu tôi nhớ không nhầm thì họ dùng Power CPU được gia cường cho không gian và một bản Yocto cũ, vì các bản Yocto mới không có driver hoạt động được
    Khi rover gặp sự cố, họ thực sự đã debug bằng các tiện ích GNU dòng lệnh ở user space của chiếc trực thăng, rồi lấy log của rover gửi về Trái Đất
    Và như tweet liên quan đến Linux bên dưới, Sao Hỏa trở thành hành tinh thứ hai dùng Linux nhiều hơn Windows :-)
    https://www.theverge.com/2021/2/19/22291324/linux-perseveran...

    • POWER CPU được gia cường cho không gian là thứ nằm trong Perseverance
      Theo Wikipedia, máy tính của rover dùng máy tính đơn bo mạch chịu bức xạ BAE Systems RAD750, dựa trên vi xử lý PowerPC G3 đã được làm bền, có 128MB DRAM volatile và chạy ở 133MHz
      Phần mềm bay chạy trên VxWorks, được viết bằng C, và có thể truy cập bộ nhớ non-volatile NAND 4GB trên một card riêng
    • Việc dùng các tiện ích dòng lệnh GNU trên trực thăng để thu hồi log của rover trông như một minh chứng tuyệt vời cho triết lý Unix: kết hợp các công cụ nhỏ, mô-đun để làm được những tác vụ phức tạp hơn
      Ai mà tưởng tượng sẽ có ngày dùng tiện ích của trực thăng để lấy log rover phục vụ chẩn đoán, nhưng chuyện đó thực sự đã xảy ra — đúng là một câu chuyện rất hay
    • Camera quay cảnh Perseverance hạ cánh cũng dựa trên Linux và có cài vim
      Ít nhất là mẫu đời sau mà tôi từng làm việc thì như vậy
    • Nếu tôi nhớ đúng thì họ dùng Power CPU được gia cường cho không gian, nhưng theo trí nhớ của tôi thiết bị này thực ra dùng chip Snapdragon và không phải CPU được gia cường chống bức xạ, nên tôi hơi bối rối
  • Việc tên mình được ghi là contributor của Ingenuity là một trong những điểm nhấn lớn nhất trong sự nghiệp phát triển phần mềm của tôi
    Thật ra tôi chỉ sửa một bug trong một thư viện Python, nhưng thế là đủ để nhận huy hiệu Ingenuity trên GitHub
    Khi tự giới thiệu mà có câu hỏi “hãy nói một sự thật thú vị về bạn”, tôi có thể trả lời: “một phần code của tôi đang bay trên Sao Hỏa” :)

    • Với tư cách là người từng viết đoạn code có lẽ đã giúp ích cho cuộc tìm kiếm Malaysia Airlines Flight 370 bị rơi khoảng 10 năm trước, tôi thấy chuyện đó còn tuyệt hơn và đáng tự hào hơn nhiều
    • Tôi nghĩ không cần phải áy náy vì mức đóng góp nhỏ
      Nguyên lý cốt lõi của mã nguồn mở là những đóng góp nhỏ như vậy cộng lại có thể tạo ra kết quả đủ sức cạnh tranh với cả những tổ chức giàu có nhất thế giới
    • Ingenuity có chạy Python à?
    • Tôi đã đóng góp cho twbs/bootstrap và cũng nhận được huy hiệu đó, lol
  • Không phải phần lớn thứ này dùng linh kiện có sẵn sao?
    Nếu vậy tôi tò mò nó sẽ ảnh hưởng thế nào đến chi phí các nhiệm vụ trong tương lai
    Nếu có thể làm được nhiều việc hơn bằng phần cứng tiêu dùng, có lẽ sẽ tiết kiệm ngân sách để dành cho nhiều thiết bị khoa học hơn

    • Đây là bằng chứng khái niệm (PoC), và tôi nghĩ phần cứng cốt lõi của nhiệm vụ vẫn sẽ trải qua các quy trình như kiểm chứng và gia cường như hiện nay
      Dù vậy, đây vẫn là tín hiệu tốt cho việc gửi kèm những thử nghiệm rẻ tiền kiểu “có thì tốt” trong nhiệm vụ
    • Applied Ion Systems cũng đang thử kiểu này trong lĩnh vực động cơ đẩy điện cho không gian cỡ nhỏ
      Việc chứng kiến sự phấn khích và năng lượng từ các nhà nghiên cứu đầy nhiệt huyết và dân hobbyist hardcore, đặc biệt ở mảng CubeSat, cũng rất thú vị; những phản ứng thô lỗ, gay gắt thường thấy trong ngành cũng thú vị không kém
    • Hướng lấy linh kiện COTS rồi chứng nhận cho dùng trong không gian có dư địa tiết kiệm chi phí lớn hơn so với thiết kế một linh kiện mới được chứng nhận cho không gian
      Tôi nghĩ về sau ta sẽ thấy việc này nhiều hơn, nhất là trong các lĩnh vực đắt đỏ và ngách nhưng có nhiều công nghệ chồng lấn như truyền thông quang học
    • Đúng. Ý tưởng thì hay, nhưng tôi tò mò xung đột lợi ích sẽ bào mòn nó đến mức nào
      Cứ nghĩ xem có bao nhiêu công ty phát triển phần cứng dùng một lần đạt chuẩn không gian dính líu vào đó
      Ngoài ra, tại sao một tổ chức quan liêu cao độ lại muốn tự giảm quy mô ngân sách mà họ đề nghị và nhận được?
      Việc tiết kiệm không phù hợp với lợi ích trong cấu trúc đó
      Theo tôi biết, trong các dự án ngân sách công, chuyện tiết kiệm được bao nhiêu thì có thể phân bổ phần tiền còn lại sang chỗ khác thường không vận hành suôn sẻ như vậy
    • Trong hàng không vũ trụ, “hàng có sẵn” có nghĩa là có thể mua từ nhà sản xuất hàng không vũ trụ nên không cần tự làm nội bộ
      Nó chứa nhiều công sức kỹ thuật hơn rất nhiều so với đồ điện tử tiêu dùng cùng loại
  • Tôi đi cùng một phòng gym với một trong những người thực sự tham gia làm chiếc trực thăng/drone này
    Một người cực kỳ tuyệt vời

  • Tôi tò mò ban đầu họ dự kiến nó sẽ trụ được bao lâu trong trạng thái hoạt động
    NASA có thói quen đánh giá thấp tuổi thọ đến mức buồn cười
    Kiểu như “rover được kỳ vọng hoạt động trong 10 tuần, và đó là chuyện của 6 năm trước”
    Ví dụ cực đoan nhất tôi nghĩ là Voyager 1: nhiệm vụ 5 năm nhưng giờ đã gần chạm mốc 50 năm

    • Trước khi phóng, họ lên kế hoạch 3 chuyến bay, mỗi chuyến 90 giây
      Sau khi thành công, họ chuyển sang các chuyến bay “trình diễn vận hành” dài hơn, và tạm thời gia hạn đến 12 chuyến
      Sau chuyến bay thứ 21, họ ngừng phân bổ nhân lực và ngân sách thủ công theo một số chuyến bay cụ thể, rồi cấp ngân sách thường trực để vận hành tiếp vô thời hạn
      Vì vậy, nói nghiêm ngặt thì đúng là họ đã lên kế hoạch cho 3 chuyến bay 90 giây, nhưng cũng có một giả định ngầm rằng nếu nó thật sự hoạt động tốt thì sẽ dùng được nhiều hơn nhiều
    • Điều kiện “rover phải hoạt động trong 10 tuần, và nếu hỏng ở tuần thứ 9 thì niềm tin vào tổ chức sẽ sụp đổ” dẫn đến những ước tính bảo thủ như vậy
      Điều đó không hẳn là xấu
    • Có vẻ NASA đã hoàn toàn nắm được triết lý nền tảng giúp họ duy trì hoạt động và nhận ngân sách cho nhiệm vụ tiếp theo: hứa ít, giao nhiều
      Tôi rất muốn lén xem ai là người đảm nhận thuyết phục trước các ủy ban Quốc hội, và họ đã vận động những người làm khảo sát theo thập kỷ thế nào để đề xuất của mình được xếp trên các đề xuất khác
  • Trong các nhiệm vụ mới, liệu họ có dùng trực thăng nhiều hơn thay cho rover không?
    Hay các phương tiện bay lớn hơn sẽ khó dùng hoặc rủi ro hơn nhiều?
    Tôi cũng tò mò liệu có thể có loại trực thăng chở được thiết bị để di chuyển rover sang địa điểm khác không

    • Có một bài báo bàn về thế hệ tiếp theo có thể và nên là gì
      Tác giả chính, nếu tôi nhớ không nhầm, là người phụ trách Mars Helicopter
      https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/9843501
      Tóm lại, thiết kế tương lai nhắm tới trực thăng khoảng 30kg với tải trọng 5kg
      Các thiết kế khác của cộng sự thì gần với mức 20kg hơn
      Có vẻ cũng có thể dùng công nghệ tàu đổ bộ hiện có để mang vài chiếc như vậy, và nếu thế thì sẽ rất tuyệt
      Từ khóa để tìm trên scholar.google.com là “Mars Science Helicopter”, còn các tác giả đáng tham khảo là T. Tzanetos hoặc S. Withrow-Maser
    • Ingenuity chỉ là một thiết bị trình diễn công nghệ
      Vì nó đã chứng minh công nghệ rất tốt, khả năng cao là trong tương lai ta sẽ thấy nhiều trực thăng hơn trên Sao Hỏa
      Tôi vẫn chưa rõ NASA đang hình dung vai trò của trực thăng Sao Hỏa trong tương lai đến mức nào
      Ý tưởng ban đầu của Ingenuity là dùng làm phương tiện trinh sát cho rover
      Tất nhiên rover cũng đã cải thiện nhiều nhờ khả năng tự lái tốt hơn, nhưng nếu rover Sao Hỏa chỉ di chuyển được khoảng 100m mỗi ngày thì trực thăng trinh sát vẫn hữu ích
      Về sau có lẽ ta cũng sẽ thấy bản thân trực thăng mang nhiều thiết bị hơn
      Tuy nhiên giai đoạn đầu có lẽ trọng tâm sẽ là thiết bị chụp ảnh tốt hơn, và trên hành tinh nào thì trọng lượng vẫn là vấn đề với phương tiện bay
      Một ngày nào đó, thay vì gửi một rover cỡ ô tô và một trực thăng nhỏ, có thể sẽ có nhiệm vụ gửi nhiều trực thăng cùng một rover hỗ trợ nhỏ để thăm dò khu vực rộng
    • Nếu nhớ không nhầm, trực thăng hiện tại rất nhỏ và nhẹ, dưới 1kg
      Vì vậy dù phóng to thế nào cũng sẽ không nhấc được một rover 900kg
      Khí quyển Sao Hỏa quá loãng nên chỉ chịu được tải trọng tối thiểu
      Dù vậy, việc bố trí nhiều trực thăng hơn để khảo sát bề mặt có vẻ khả thi
    • Tôi cho rằng kế hoạch hiện tại là làm trực thăng thật nhẹ và tối giản thiết bị, chủ yếu dùng để trinh sát phía trước rover
      Rover sẽ nặng hơn nhiều và mang nhiều thiết bị
      Tất nhiên nếu Starship làm chi phí vận chuyển thiết bị tính theo mỗi kg giảm hàng chục lần, toàn bộ kế hoạch Sao Hỏa dài hạn của NASA có thể bị đảo lộn lớn, và khả năng đó cũng có vẻ khá đáng kể
    • Trực thăng có thể di chuyển rover thực ra là một thiết kế tệ hơn so với trực thăng gắn thiết bị của rover và vài bánh xe
      Nó sẽ phát sinh thêm trọng lượng, linh kiện và độ phức tạp để kết nối rồi nhấc lên, trong khi có thể tránh được điều đó bằng cách cho một rover nhỏ khả năng bay
      Ngay cả tổ hợp đó cũng có khả năng là quá phức tạp
      Một trực thăng có camera tốt, quang phổ kế và khả năng mang mẫu đất sẽ rất tuyệt
  • Tôi đã nghe câu “Tin tốt hôm nay đây” trong đầu bằng giọng của Professor Farnsworth

  • Vậy là nó đã va chạm, hay là bị đóng băng?