En ny tidsregning startet for nordmannen Håvard Fjær Grip og NASA-teamet hans idet roveren Perseverance landet på Mars den 18. februar. Dette mener vi helt bokstavelig - alle i teamet har nå stilt klokka etter Mars-døgnet på 24 timer og 39 minutter. De skal leve i ett med den røde planeten framover.
– Etter hvert må vi stå opp midt på natta for å gå på jobb. Det blir litt spesielt. Kona må jo også på jobb og følge døgnet her på jorda, så vi kommer nok litt i utakt etter hvert, sier Håvard Fjær Grip med et smil.
Grip leder et team som skal fly helikopteret Ingenuity på Mars om noen få uker. Det blir første gang menneskeheten flyr slik på en annen planet, og ansvaret for den historiske flyvningen ligger altså hos en NTNU-utdannet robotikk-ingeniør.
Historisk flyvning fra hjemmekontoret
Operasjonene skal ikke styres fra et stort NASA-kontrollrom med 100 skjermer og masse folk, slik man gjerne kan se for seg med andre romekspedisjoner. De skal styres fra hjemmekontoret, slik Håvard Grip og teamet allerede har jobbet det siste året.
– Vi prøver å gjøre så mye som mulig hjemmefra, som så mange andre i samfunnet. Det handler om å sende data og sekvenser, og veldig mye av den jobben kan gjøres fra hjemmekontoret. Vi kan ikke akkurat sitte og fly med en joystick, ettersom tidsforsinkelsen er såpass stor, forteller sjefspilot Håvard Fjær Grip til TU.
På grunn av de enorme avstandene er det omtrent ti minutters forsinkelse i all kommunikasjon med Mars.
Teamet laster opp kommandoer om hvor Ingenuity skal fly, hvor fort, hvor det skal ta bilder og så videre. Så må de bare vente på at det skjer, og få dataene tilbake etterpå.
Fikk drømmejobben
Det var en blanding av hans ekspertise og rene tilfeldigheter som ga Håvard Fjær Grip drømmejobben i NASA. Han hadde opparbeidet seg robotikk-ekspertise som NASA hadde bruk for, og ved å komme i snakk med de riktige menneskene endte han for snart åtte år siden opp i California og NASA Jet Propulsion Laboratory. Der jobber han også med flere andre romprosjekter.
De neste ukene blir en helt spesiell periode i karrieren for trønderen, som nå forbereder historiens første helikopterflyvning på en fremmed planet. Et slags brødrene Wright-øyeblikk, som noen har sammenlignet det med.
Akkurat nå jobber Grip og teamet med å finne et passende sted å plassere helikopteret på for avgang, det de kaller «airfield». Først ved hjelp av satellittbilder av planetens overflate, og etter hvert med bilder og andre data fra roveren. Til slutt går de helt ned på detaljnivå, der de ser på hver enkelt stein i området det helikopteret skal slippes av. Så må de rett og slett følge med på været før avgang. NASA har sin egen værtjeneste for den røde planeten.
– Stedet vi velger må være trygt å ta av og lande fra, det må ikke være for mange steiner der, og ikke for kupert. Området rundt må også ha nok synlig signatur i landskapet til at helikopteret kan navigere ved hjelp av kameraet som peker nedover, forklarer Grip.
Dette kameraet er et videokamera som tar 30 bilder i sekundet. De fleste bildene vil aldri bli sett av mennesker, men brukes av helikopterets innebygde navigasjonssystem for å forstå hvor det befinner seg til enhver tid. Der er det ingen hjelp å få fra mennesker på jorda, ettersom det altså er ti minutters forsinkelse på ethvert signal. Alt må være programmert på forhånd. Helikopteret måler også høyde med en egen lasermåler, samt akselerasjon og vinkelrate. Disse dataene forteller mye om helikopterets ferd, og vil derfor bli lastet ned til jorda og undersøkt nøye i etterkant.
Ringte hjem
Mens Ingenuity-teamet er på airfield-jakt, har roveren Perseverance brukt tiden til å sjekke at alle systemene fungerer. Ifølge NASA har en lang rekke punkter blitt krysset av sjekklisten allerede.
Helikopteret selv «ringte hjem» to dager etter landing, og kunne fortelle at alt sto bra til med alle systemer. All kommunikasjon med jorda foregår via roveren, også når de to har skilt fysisk lag. Foreløpig får helikopteret også strømmen sin fra roveren, mens den må klare seg med egne solcellepaneler og batterier når den står alene. Hvert marsdøgn med lading fra solcellene vil gi omtrent 90 sekunders flytid. Batteriene om bord er seks Li-ionebatterier av relativt standard type.
Kort tidsvindu
Tidsvinduet for Ingenuity forventes å åpne seg innen få uker. Så snart de har funnet et passende sted å sette helikopteret, har Grip og teamet fått tildelt 30 marsdøgn til å gjennomføre sine flyvninger. Deretter er eksperimentet over, uansett om de har klart å fly eller ikke.
Først skal Perseverance-roveren sette helikopteret ned på bakken på det valgte stedet, og kjøre omtrent 100 meter unna. Etter planen skal den følge med på Ingenuitys aktiviteter fra sine egne kameraeraer om bord. Roveren har hele 15 kameraer om bord, hvorav to mastkameraer med zoom og videomulighet.
Det er planlagt opptil fem flyvninger med Ingenuity. Den første flyvningen handler bare om å komme opp i lufta og fly 20-30 sekunder, noe som i seg selv vil være et historisk øyeblikk. Dersom det går bra, vil de øvrige flyvningene ha en økende grad av kompleksitet.
Krevende flyvning
Å fly på Mars er krevende av flere grunner, ikke bare signalforsinkelsen på ti minutter. Det er også fryktelig kaldt, ned mot 90 minusgrader, og atmosfæren er langt tynnere enn på jorda. Derfor må rotorene være større og gå mye raskere, i tillegg til at selve farkosten er relativt lett med sine 1,8 kilo. Den eneste fordelen i dette regnestykket er tyngdekraften, som er svakere enn på jorda.
Ingenuity har to par rotorblader i karbonfiber på 1,2 meter som går motsatt retning av hverandre, i en hastighet på 2400 omdreininger i minuttet. Dette er omtrent åtte ganger raskere enn rotoren på et vanlig helikopter. Et solcellepanel skal gi nok strøm til å fly i 90 sekunder for hvert Marsdøgn.
Gir nye muligheter
Hensikten med eksperimentet er å bane vei for framtidige flyvninger på Mars.
– Dette handler om å åpne nye muligheter for fremtiden på Mars. Et helikopter kan brukes til en del oppgaver der landbaserte farkoster ikke egner seg, akkurat som på jorda. Det kan for eksempel handle om rekognosering for framtidige rovere og etter hver astronauter, der et helikopter ikke er hindret av terrenget på samme måte. Et helikopter har også potensial til å ta med instrumenter til steder der vi ellers ikke kunne ha kommet fram, sier Håvard Fjær Grip til TU.
