O software Simcenter Amesim, que permite que engenheiros avaliem e otimizem virtualmente o desempenho dos sistemas, agora pode ser usado para recriar as notáveis conquistas do helicóptero Ingenuity Mars, apelidado de “Ginny”, que completou seu último voo na superfície marciana há um ano. Esta missão avançou significativamente nosso conhecimento de voo motorizado e controlado em outro planeta, servindo como fonte de inspiração para engenheiros e entusiastas do espaço. Como afirmou o administrador da NASA Bill Nelson, a jornada do Ingenuity representa um marco inovador na exploração humana.
“Helicóptero acima do Perseverance em Marte” – Crédito: NASA/JPL-Caltech
Voos inovadores da Ingenuity em Marte
Quando o rover Perseverance pousou em Marte em fevereiro de 2021, ele carregava um pequeno companheiro – o Ingenuity Mars Helicopter. Este helicóptero robótico de 4 libras (1,8 kg) foi a primeira aeronave motorizada e controlada a voar em outro planeta.
Ao longo de sua missão, o Ingenuity excedeu em muito suas especificações de projeto originais. Em vez dos cinco voos de teste planejados, o Ingenuity completou 72 voos, viajando mais de 17 quilômetros (11 milhas) e atingindo altitudes de até 24 metros (79 pés). O Ingenuity ganhou a capacidade de selecionar autonomamente locais de pouso em terrenos traiçoeiros. Ele também lidou com um sensor com defeito, limpou-se após tempestades de poeira, operou de 48 campos de aviação diferentes e realizou três pousos de emergência. Notavelmente, o helicóptero sobreviveu até mesmo ao rigoroso inverno marciano.
No entanto, o frio extremo do inverno representou um desafio significativo. Projetado para operar durante a estação mais amena da primavera, o Ingenuity não conseguiu alimentar seus aquecedores durante as noites geladas de Marte. Isso resultou no computador de voo congelando e reiniciando periodicamente, um fenômeno conhecido como "quedas de energia". Para resolver esse problema, a equipe do Ingenuity teve que redesenhar as operações de inverno do helicóptero para mantê-lo voando.
Esses voos forneceram dados inestimáveis e demonstraram a viabilidade do voo motorizado em Marte, abrindo caminho para futuras explorações aéreas.
O voo final do Ingenuity em 18 de janeiro de 2024 marcou o fim de sua missão inovadora, mas o legado deste pequeno helicóptero continua vivo. Seu sucesso inspirou o desenvolvimento de plataformas aéreas ainda mais ambiciosas para a futura exploração de Marte.
Simulando voos do Ingenuity com o Simcenter Amesim
Para comemorar o aniversário do último voo do Ingenuity, a Siemens desenvolveu um demonstrador de simulação de sistema que replica os principais aspectos do voo do helicóptero usando o Simcenter Amesim.
Modelo de física de voo Ingenuity no Simcenter Amesim
O Simcenter Amesim é uma poderosa plataforma de simulação multifísica que permite aos engenheiros modelar e analisar sistemas complexos, incluindo dinâmica de voo, gerenciamento de energia, orientação, navegação e controle de veículos aéreos como o Ingenuity.
Este demonstrador recria os desafios únicos de voar em Marte, incluindo a fina atmosfera do planeta, baixa gravidade e temperaturas extremas. Ao modelar com precisão a física do voo do Ingenuity, os requisitos de energia de seus sistemas e os algoritmos de controle que guiaram seus movimentos, o demonstrador fornece uma simulação realista das notáveis realizações do helicóptero.
Por meio desta simulação, os usuários podem explorar as compensações de design e decisões de engenharia que foram levadas em conta no desenvolvimento do Ingenuity, obtendo uma compreensão mais profunda dos desafios técnicos superados pela equipe da NASA. Além disso, o demonstrador serve como uma ferramenta valiosa para testar e validar novos conceitos de plataforma aérea para a futura exploração de Marte.
Experimente a emoção dos voos da Ingenuity
Para comemorar o aniversário do último voo do Ingenuity, convidamos você a experimentar a emoção dessa conquista histórica por meio do demonstrador de simulação de sistema baseado no Simcenter Amesim. Mergulhe nos detalhes da física de voo, gerenciamento de energia, orientação, navegação e controle do Ingenuity e veja como essa tecnologia inovadora pode ser replicada e avançada usando ferramentas de simulação de última geração. O demonstrador pode ser acessado no software abrindo o recurso de ajuda integrado. Se você não for um usuário do Simcenter Amesim, pode iniciar seu teste gratuito agora.
O software Simcenter Amesim faz parte das soluções de simulação e teste do portfólio Simcenter que você pode aproveitar para impulsionar a produtividade, obter melhores designs mais rapidamente e garantir resultados bem-sucedidos do programa espacial.
Isso é particularmente crucial devido à crescente complexidade dos sistemas em cada nova geração de aeronaves e espaçonaves. À medida que os engenheiros se esforçam para ultrapassar limites e alcançar a inovação, eles frequentemente encontram problemas inesperados e enfrentam atrasos dispendiosos no programa. Para lidar com esses desafios, uma nova abordagem é necessária, com foco em processos mais rápidos e econômicos que não apenas mantenham, mas também aprimorem o desempenho e a conformidade. Isso envolve impulsionar a transformação digital para obter uma vantagem competitiva.
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