NASA запустит октокоптер на Титан

27 июня NASA подвело итоги отбора следующей миссии, которая будет реализована в рамках программы New Frontiers. Агентство выбирало между двумя проектами — CAESAR и Dragonfly.

https://kiri2ll.livejournal.com/865858.html

В рамках миссий CAESAR (Comet Astrobiology Exploration Sample Return) планировалось запустить станцию с целью доставки на Землю образца вещества кометы 67P/Чурюмова-Герасименко. Конкурирующий проект предусматривал отправку на Титан винтокрылого летательного аппарата. В итоге, победу отпраздновала команда разработчиков Dragonfly из Лаборатория прикладной физики университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins APL). Она получат все необходимое финансирование для реализации миссии. Ее общий бюджет (без учета пусковых расходов) должен составить 850 млн долларов.

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-selects-flying-missi...

Условия на поверхности Титана часто сравнивают с молодой Землей. Он является единственным спутником планеты в Солнечной системе, обладающим плотной атмосферой. Газовая оболочка ледяной луны состоит из азота и метана. Давление у его поверхности составляет 1,5 земных атмосферы.

Титан также является единственным телом Солнечной системы помимо Земли, на поверхности которого имеются резервуары, заполненные жидкостью. Однако, если на нашей планете это вода, то на спутнике Сатурна ее роль играет смесь жидких углеводородов, в основном метана и этана. Также предполагается, что под поверхностью Титана существует глобальный океан, состоящий из смеси воды, солей и аммиака.

Основная задача Dragonfly будет заключаться в поиске сложных органических молекул и оценке общей жизнепригодности Титана. Он сможет собирать образцы с его поверхности и проводить их химический анализ. Также Dragonfly будет изучать рельеф, атмосферу спутника и его углеводородные резервуары.

В качестве места посадки Dragonfly NASA выбрало регион Шангри-Ла, расположенный в районе экватора спутника. Он представляет обширную равнину, покрытую обширными дюнами. Считается, что они состоят из крупинок углеводородов, осевших из атмосферы спутника.

Согласно предварительному дизайну, дрон будет оснащен четырьмя двойными винтами. Он сможет продолжать работу даже в случае отказа одного из них. Общая масса Dragonfly составит около 450 кг. К счастью, атмосфера спутника намного плотнее земной, а сила тяжести там в семь раз меньше. Поэтому энергия, необходимая для того, чтобы аппарат с подобной массой завис в воздухе, на Титане в 38 раз меньше, чем на Земле. Дрон сможет перемещаться со скоростью порядка 36 км/ч и подниматься на высоту до 8 км. Для получения энергии Dragonfly будет использовать ритэг.

Запуск Dragonfly запланировал на 2025 год, прибытие на Титан — в 2034 году. Номинальный срок работы миссии должен составить 2.7 года. Ожидается, что за это время беспилотник преодолеет дистанцию в 175 км.

Как сейчас помню этот день. Проснулся, умылся, помчался на работу. По дороге шерстил интернет в поисках интересных новинок в области инженерии, да и вообще всяких там девайсов новомодных. В общем натыкаюсь я на видос в Ютубе, где небольшой квадрокоптер с прицепленной к нему Гоупрошкой, летает и весьма успешно делает шикарные кадры с высоты птичьего полета. И тут мне в голову пришла мысль, что я хочу соорудить нечто подобное. У меня не было необходимости выполнить какую-либо задачу по съемки с воздуха, я просто хотел собрать такой аппарат. И так на просторах Ютуба я нашел огромное количество видосов на тему сборки квадрокоптера, но в большинстве случаев это была сборка комплекта от DJI. Естественно такой комплект был мне не по карману, и я продолжал искать более бюджетный вариант. Спустя нескольких дней поисков я наконец-то наткнулся на видос по сборке гоночного кадрокоптера на раме zmr250, с подробным описание всех комплектующих и ссылками на них. Изучив это видео вдоль и поперек, я решился на покупку запчастей. Воспользовался ссылками под видосом и заказал запчасти. Как же долго тянулся этот месяц пока запчасти шли до меня. Все это время я изучал варианты сборок и старался предугадать все возможные неприятные ситуации, с которыми я мог столкнуться во время сборки. Итак, пришло время собирать свой первый дрон. Не буду в подробностях описывать процесс сборки, но скажу, что подошел я к нему с максимальной скрупулезностью. Прошла неделя и аппарат был готов к своему первому полету. К моему огромному счастью дрон летал отлично и я даже не мог ожидать что результат окажется настолько удачным, но в то же время я понял, что управление таким дроном это очень сложное занятие и мне точно потребуется не одна неделя для того что бы научится хорошо летать. Полетав недельку мне пришла в голову мысль, что я могу немного изменить конструкцию дрона, и получить более лучшие характеристики в плане передачи видеосигнала, да и внешний вид хотелось бы довести до идеала, и так я принялся переделывать его. В итоге получился очень красивый дрон, который производил приятное впечатление даже когда был не в воздухе. После этого я полетал еще недельку и заскучал. Оказалось, что мне все таки наиболее интересно собирать дрона а не летать на нем, поэтому я со слезами на глазах продал его своему товарищу. На вырученные подобрал новый комплект запчастей и сделал заказ. Новый квадрик был готов через несколько недель и тоже очень быстро нашел себе хозяина. С начала пришла идея, что можно немного подзаработать на сборке дронов, но любопытство и желание двигаться вперед взяло верх и я решился на сборку большого аппарата для съемки со стабилизацией. Однако мне, все таки пришлось собрать еще несколько квадриков для друзей. И так я подобрал комплект очень похожий на то, что предлагают DJI и принялся собирать. Аппарат управлялся оригинальным контроллером Naza M Lite и поэтому когда он был готов и я решился протестировать его, моему восторгу не было предела. Тогда мне показалось, что на этом контроллере управление настолько простое и легкое, квадрик практически летает «Сам». Далее мне предстояла настройка дешевого двухосевого подвеса для камеры. В итоге все прошло успешно и он полетел с камерой на борту. Задача выполнена, радости полные штаны. Вскоре появился товарищ, который имел желание купить этот дрон для обучения полетам. И вот тут мы приближаемся к самому интересному.

Однажды в декабре месяце 2015 года я заглянул в магазин Воздушное Хобби в Москве, где наткнулся на продающуюся с огромной скидкой раму Tarot X8. Это огромный октокоптер, радиусом в 1 метр. И тут мне в голову приходит бредовая идея купить эту раму, хотя я понимаю, что такой аппарат врядли удастся в итоге продать и скорее всего он останется у меня на всегда, но я так сильно его хотел, что все таки купил. Это самый крутой подарок на НГ, который я себе когда либо делал. Естественно после такой покупки денег у меня не осталось совсем, и рама стояла почти полгода, ожидая комплектующие для его сборки. В общем в конце весны я начал собирать его. Конечно, сборка такого аппарата оказалась сложнее чем сборка мелколёта, но я справился. И к середине лета сам октокоптер был готов к первым полетам и тестам. Скажу сразу, что когда впервые запускаешь такую махину, ощущения скажем так смешанные, восторг страх и гордость. Если быть до конца честным то при первом взлете «Птенчик» упал, точнее из-за недостаточного уровня газа он взлетел на полметра и перевернулся. Опытные коптероводы знают, что лучше взлетать на максимальном газе так как при взлете любой квадрик нехило матыляет в стороны. В общем, я сначала испугался, что повредил что-то, но потом оказалось, что все цело и можно пробовать снова. Второй взлет был безупречен. А сколько я испытал удовольствия, когда оказалось что все мои настройки работали правильно, и не было не единого косяка за исключением излишних вибраций на корпусе, с которыми я решил нещадно бороться. Некоторое время я посвятил настройке ВМГ (Винтомоторная группа).

Наконец птенчик летал так, как мне хотелось, и я решил идти дальше. Я решил, что на таком аппарате грех летать просто так, поэтому я заказал профессиональный подвес для зеркалки. Подвес выбрал исходя из многочисленных видосов на Ютубе по настройке и сборке таких подвесов. Заказал самый часто встречающийся подвес на контроллере АлексМос. Подвес пришел практически собранный, оставалось только закрепить его на раме и настроить. Закрепить – не проблема, настроить – проблема. Помогло то, что инструкция по настройке данного контроллера имеется на русском языке, благодаря чему мне удалось весьма сносно настроить подвес. Ну вот настало время тестов. Я установил на подвес бюджетненькую зеркалку Canon 1100D и произвел первый тестовый полет с включенным режимом видеосъемки. Результат был не самый лучший, но причины такого качества стабилизации были ясны сразу, поэтому следующий тест прошел успешно, кадры получились отличные, если бы еще камера могла снимать в хорошем разрешении тогда было бы совсем хорошо, но к сожалению камеры хорошей пока нет, хотя я планирую приобрести камеру Sony DSC-HX300. Почему именно она? Тут все просто – недорогая, снимает в FHD и как приятный бонус 50х зумм. Так же на данный момент я ожидаю прибытие мощного светодиода потребляющего мощность в 100 Ватт, хочу установить его на окту и попробовать полетать ночью поосвещать местность. Конечно, одного такого диода может оказаться мало, поэтому в планах заказать еще один. На сегодняшний день, уже имеется опыт полета в городе – съемка здания находящегося на оживленной улице, рядом автобусная остановка и дорога. Также мой «птенчик» участвовал в съемках клипа, использовался в качестве НЛО, выглядело очень эффектно. Благодаря моему другу Никите Птенчик вернулся со съемок в целости и сохранности. После продолжительного висения в воздухе, батарея резко потеряла напругу и окта устремилась вниз, А Никита, подобно супермену, самоотверженно бросился ловить Птенчика и поймал. Я был счастлив. И так в завершении хочу сказать, что у меня масса интересных идей, которые я собираюсь реализовывать с этим аппаратом. Надеюсь, что буду находить время поделиться своими успехами. Спасибо за внимание!