Garmin su Marte

Quando l’elicottero Ingenuity della NASA è decollato per il primo volo controllato su Marte, il sensore ottico di misurazione della distanza Garmin LIDAR-Lite v3 ha contribuito a misurare l’altezza dell’aereo.

Con l’elicottero Ingenuity, la NASA ha effettuato il primo volo controllato su un altro pianeta e la missione storica si è svolta con Garmin a bordo.

Ingenuity è atterrato in sicurezza al cratere Jezero su Marte il 18 febbraio 2021, attaccato alla pancia del rover Perseverance di Mars 2020. Si è aperto in sicurezza dalla sua posizione sul rover, si è dispiegato sulla superficie marziana, si è caricato utilizzando l’energia solare, ha confermato le comunicazioni con gli operatori di volo sulla Terra, ha equipaggiato le pale del rotore e, infine, è decollato e ha volato autonomamente per la prima volta. Ingenuity, originariamente progettato per una dimostrazione tecnologica di un massimo di cinque voli di prova in 30 giorni, ha completato 72 voli in meno di tre anni e ha completato la sua missione il 25 gennaio 2024.

In che modo è stato coinvolto Garmin? La nostra tecnologia, LIDAR-Lite v3, ha misurato la distanza dall’elicottero al suolo. L’obiettivo dell’altitudine di volo di Ingenuity era quello di arrivare fino a 15 piedi (5 metri) dalla superficie di Marte per un volo della durata massima di 90 secondi. Per mettere questo in scala, l’atmosfera su Marte è meno dell’1% più densa di quella terrestre e che il primo volo di Wilbur e Orville Wright sulla Terra è durato solo 12 secondi. Ingenuity ha fatto tutto questo e molto altro, volando per 128,8 minuti, coprendo 10,5 miglia (17 chilometri) e salendo fino a 78,7 piedi di altezza (24 metri).

Ingenuity pesava 4 libbre sulla Terra, equivalenti a 1,5 libbre su Marte, e i suoi rotori misuravano circa 4 piedi da punta a punta. Questo ha reso LIDAR-Lite v3 la soluzione perfetta per il sensore ottico di misurazione della distanza compatto e ad alte prestazioni.

Bob Lewis, Design Engineer di Garmin, che ha contribuito a sviluppare questa tecnologia, ci spiega i vantaggi della scelta di LIDAR-Lite in una missione cosi importante.

Che cos’è un dispositivo LIDAR-Lite e come funziona?

Il modulo LIDAR-Lite sarebbe indicato come altimetro. Misura la distanza tra l’elicottero e il suolo e utilizza impulsi di luce infrarossi che vengono proiettati verso il suolo. Quindi la luce ritorna e misura il tempo impiegato dalla luce a propagarsi dall’elicottero fino al suolo e risalire di nuovo. È stato scelto perché è molto, molto leggero e l’elicottero – poiché opera in un’atmosfera a bassa densità – non può trasportare molto.

Come viene tipicamente utilizzato il LIDAR-Lite sulla Terra?

Viene utilizzato per misurare la distanza in diverse applicazioni, in genere distanze fino a circa 40 metri. Ed è abbastanza accurato. È preciso fino a poco meno di un pollice, quindi è utile in una varietà di situazioni. È stato molto utilizzato nei droni come altimetro per misurare l’altezza del drone da terra. È stato utilizzato in alcune applicazioni di robotica per la scansione di una stanza. Una delle caratteristiche di questo sistema ottico è che ha un fascio ben focalizzato, quindi il raggio non si diffonde molto, e puoi scansionare a 360 gradi l’orizzonte e ottenere una mappa per la stanza. Ma ovunque si stia cercando di misurare una distanza in modo accurato e con una velocità di aggiornamento elevata, LIDAR-Lite può essere utilizzato per i sistemi che necessitano di queste informazioni per la navigazione.

Se ottieni una frequenza di aggiornamento troppo lenta, non puoi davvero muoverti rapidamente. LIDAR-Lite è in grado di fornire aggiornamenti a centinaia di cicli al secondo.

Garmin dispone di altri prodotti che utilizzano la tecnologia LIDAR-Lite?

In realtà è utilizzato in una varietà di prodotti Garmin. Nel caso della NASA, sospetto che venga utilizzato principalmente per misurare la distanza da terra, ma se si combina la distanza dal suolo con il sistema di telecamere, è possibile utilizzarlo per la navigazione. Abbiamo un telemetro da golf portatile, l’Approach® Z82, che ha questa tecnologia. Ci sono anche prodotti per sportivi, il mirino per arco Xero® A1i e il cannocchiale per balestra Xero X1i, che misurano la distanza da un bersaglio e, in base alla distanza in cui ti trovi, calcolerà quanto airdrop ci sarà. Quindi, se sei a 50 metri di distanza, quella freccia cadrà un bel po’ e LIDAR-Lite ti offre fondamentalmente una nuova posizione di puntamento che compensa quella differenza. Può essere utilizzato in tutti i tipi di applicazioni uniche.

Ti interessa saperne di più su questa storica avventura? Puoi saperne di più sulla missione Ingenuity della NASA qui.