Qualcomm ha pubblicato un’analisi del lavoro svolto insieme a NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) di Pasadena, CA, per la fornitura del comparto tecnologico del mini elicottero “Ingenuity” trasportato dal rover “Perseverance” della NASA su Marte, atterrato il mese scorso. “Ingenuity” prevede di passare alla storia come il primo drone elicottero costruito dall’uomo per tentare il volo controllato su un altro pianeta. Inventare tecnologie rivoluzionarie che abbiano un impatto positivo e soddisfino i bisogni della società è l’obiettivo principale di Qualcomm. Quest’ultima è una compagnia americana, con sede a San Diego, California, nata nel 1985 per opera di sette ex-impiegati di Linkabit. Il nome deriva dall’unione delle parole Quality Communications e ha iniziato a operare principalmente come centro di ricerca e sviluppo per progetti legati al governo e alla difesa. Grande sviluppatrivce di semiconduttori è ora impegnata nello sviluppo di tecnologie e soluzioni che alimentano l’elicottero di Marte, Ingenuity, per preparare il primo volo a motore su un altro pianeta.
Il progetto dell’elicottero di Marte è in sviluppo dal 2014 ed è il culmine di rigorosi test e innovazioni. Il progetto vuole essere una dimostrazione tecnologica da parte del JPL per mostrare come il volo autonomo possa espandere l’orizzonte dell’esplorazione spaziale, della ricerca e dei dati per le missioni e i progetti futuri.
Nessun dettaglio tecnico sarebbe troppo piccolo da considerare. Compreso il processore che sarebbe responsabile del funzionamento dell’elicottero.
Quando JPL ha contattato Qualcomm per testare ed espandere le capacità autonome di Ingenuity utilizzando i prodotti di Qualcomm Technologies, l’azienda ne è rimasta entusiasta. I rigori dello spazio pongono sfide uniche al funzionamento di un elicottero su Marte. L’ostacolo principale è il funzionamento stesso; a causa dei segnali che impiegano minuti per arrivare, è impossibile controllare un elicottero tramite telecomando in tempo reale. L’elicottero deve invece ricevere i comandi per il funzionamento autonomo trasmessi da milioni di chilometri di distanza e in ritardo di 3-22 minuti.
Da li’, la prossima grande sfida è fare in modo che il sistema che gestisce il funzionamento autonomo abbia una potenza di calcolo sufficientemente elevata e contemporaneamente un basso consumo energetico. Dato che gran parte del consumo di energia nell’elicottero proviene da un riscaldatore per mantenere i componenti caldi nelle serate marziane.
Anche se il “Flight” non è stato originariamente progettato per i viaggi nello spazio, ha potenti caratteristiche di funzionamento autonomo per cui l’azienda ha creduto essere un ottimo punto di partenza per affrontare alcune di queste sfide iniziali. Oltre alla funzionalità autonoma flessibile, le radiazioni marziane e le condizioni atmosferiche sono state anche importanti considerazioni per il JPL nel determinare la giusta scelta della piattaforma robotica. Temperature estreme e cicli di temperatura possono usurare le parti molto rapidamente.
Inoltre, alcune forme di radiazioni spaziali danneggiano gradualmente o bruscamente il silicio. Normalmente, un test approfondito sarebbe l’ideale, insieme alla tempra spaziale. Attraverso l’analisi del JPL, sono stati in grado di determinare che alcune proprietà della tecnologia Qualcomm Flight ridurrebbero il rischio di guasti. E qualificherebbero le esigenze per il primo volo su un altro pianeta. Qualcomm Flight è stato originariamente sviluppato da zero con in mente il volo autonomo. La piattaforma si concentra sui vantaggi tecnologici tipicamente rivolti alla tecnologia dei droni di consumo. Come il video 4K ultra-HD, l’elaborazione mobile eterogenea, la navigazione tramite odometria inerziale visiva e l’assistenza al volo, il tutto in un pacchetto estremamente piccolo e resistente. Queste sono tutte caratteristiche che sono venute in mente quando il JPL ha considerato i vincoli del funzionamento a distanza di un elicottero su Marte.
E i complessi algoritmi che l’elicottero avrebbe dovuto calcolare. Il volo autonomo da parte di un elicottero su Marte è fondamentale per navigare in aree a cui il Rover non può accedere facilmente e aprire nuove possibilità di esplorazione, ottenendo immagini ad alta risoluzione e più terreno coperto attraverso un viaggio più veloce. Un fattore importante che ha aiutato Qualcomm ad avere un vantaggio nella collaborazione con JPL è stata la metodologia di test già estesa per la tecnologia commerciale. Per questo l’azienda ha semplificato il processo di integrazione di Qualcomm Flight nel progetto di JPL. Qualcomm Flight non solo ha superato con successo i rigorosi test hardware, ma ha anche superato i test di simulazione di JPL per Marte qui sulla Terra.
Questo progetto ha anche dato un’opportunità unica a Qualcomm di testare la piattaforma per le condizioni estreme a cui Ingenuity sarebbe stata esposta. I test hanno anche portato a preziosi insegnamenti che possono essere applicati alle missioni future. Qualcomm Flight è utilizzato anche nel sistema di comunicazione del Mars Rover. Le capacità di calcolo di Qualcomm Flight sul Rover elaborano le foto scattate dall’elicottero. Questo permette a Ingenuity e al Rover di lavorare in tandem per raccogliere e preparare le migliori foto possibili che saranno inviate al team JPL sulla Terra.
