Ingenuity Helicopter in 3D: Der Ingenuity Mars Helicopter der NASA ist hier in 3D mit Bildern zu sehen, die am 6. NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

Der Ingenuity-Hubschrauber der NASA hat mit seiner Erforschung des Mars aus der Luft die Fantasie der Welt erregt. Vor kurzem absolvierte er seinen achten erfolgreichen Flug, aber als experimentelles Stück Technologie verlief nicht alles reibungslos für den mutigen kleinen Hubschrauber – er hatte auch während seines Betriebs mit zwei Softwareproblemen zu kämpfen. Nun hat Teddy Tzanetos, Leiter der Ingenuity-Operationen, einige Einblicke in die Behebung von Softwareproblemen auf einem Gerät auf einem anderen Planeten gegeben.

Das erste Problem trat bei den Vorbereitungen für Flug vier auf, als sich die Rotoren nicht richtig drehten. Das Ingenuity-Team berichtet, dass der Hubschrauber ein Problem beim Übergang in den „Flugzustand“-Modus hatte, der die Rotorblätter daran hinderte, sich auf volle Geschwindigkeit zu drehen. Es stellte sich heraus, dass dies an einer übervorsichtigen Software lag, bei der die Komponente Field Programmable Gate Array (FPGA) sehr geringe Timing-Variationen erkannte und damit den Hubschrauber am Fliegen hinderte.

Dieses Problem wurde behoben, indem eine vorübergehende Problemumgehung erstellt wurde, damit der Hubschrauber seine Flüge weiterhin ausführen kann. Es bestand jedoch die Möglichkeit, dass das Problem erneut auftritt und in Zukunft mehrere Flugversuche erforderlich macht. Jetzt hat das Team die Flight Controller-Software aktualisiert, um dieses Problem dauerhaft zu beheben, das sie letzte Woche mit einem Slow-Spin-Test der Rotorblätter getestet haben.

Das zweite Problem betrifft die Kamera, mit der sich der Helikopter positioniert. Der Helikopter verfügt über Farb- und Schwarzweißkameras, mit denen er Bilder vom Boden unter sich aufnimmt und seine Bewegungen bis zu 500 Mal pro Sekunde schnell anpasst. Um effektiv zu manövrieren, benötigt der Helikopter genaue Zeitstempel für die aufgenommenen Bilder, damit er diese Anpassungen korrekt vornehmen kann.

Das Problem, das während Flug sechs auftrat, war ein Fehler in der Pipeline für die Verarbeitung von Bildern. Bei Verwendung der Farbkamera führte dieser Fehler dazu, dass ein einzelnes Bild ausgelassen wurde. Dies führte jedoch dazu, dass die Zeitstempel auf den nachfolgenden Bildern falsch waren, was dazu führte, dass der Hubschrauber versuchte, seine Bewegungen zu überkorrigieren, und er schließlich hin und her schwenkte.

Glücklicherweise konnte der Helikopter sicher landen, aber das Team entschied sich, die Farbkamera bei den folgenden Flügen sieben und acht nicht zu verwenden. Sie denken, dass es die intensiveren Verarbeitungsanforderungen für Farbbilder sind, die zu dem Glitch führen, also bleiben sie vorerst bei den weniger anspruchsvollen und daher sichereren Schwarzweißkameras.

Um dieses Problem zu beheben, muss ein großer Teil der Software des Hubschraubers aktualisiert werden. Das Team wird eine Software-Ergänzung erstellen, die erkennt, ob ein Bild ausgelassen wurde, und die alle nachfolgenden Zeitstempel korrigiert, damit sie die Farbkamera wieder verwenden können. Sie planen, dieses Update in den nächsten Tagen durchzuführen.

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