ในงานประชุม American Geophysical Union ประจำปี 2024 ณ กรุงวอชิงตัน ดีซี วันที่ 11 ธันวาคม 2024 ตัวแทนจาก NASA สำนักงานใหญ่และ NASA Jet Propulsion Laboratory หรือ JPL ได้กล่าวรายงานถึงผลการตรวจสอบเครื่องบินตก (Air Accidents Investigation) ภายในงาน เพียงแต่ว่าในครั้งนี้ถือว่าเป็นการรายงานผลการตรวจสอบเครื่องบินตกครั้งแรกในประวัติศาสตร์ที่ไม่ได้เกิดขึ้นบนโลกแต่เกินขึ้นบนดาวอังคาร
เป็นที่ทราบกันดีตั้งแต่ในช่วงต้นปี 2024 แล้วว่าเฮลิคอปเตอร์ Ingenuity ที่ถูกพัฒนาขึ้นโดย NASA Jet Propulsion Laboratory และเดินทางไปยังดาวอังคารกับภารกิจ Mars 2020 พร้อมกับโรเวอร์ Perseverance ในปี 2021 ได้จบภารกิจการบินครั้งสุดท้ายในเที่ยวบินที่ 72 เมื่อมันได้ตกกระแทกพื้นผิวของดาวอังคารด้วยความเร็วสูงและไม่สามารถขึ้นบินได้อีกต่อไป ปิดฉากการทดสอบบินที่ยาวนานกว่า 3 ปี ทั้งที่จริง ๆ Ingenuity ได้ทำภารกิจเสร็จสิ้นด้วยการทดสอบบินบนดาวอังคารในเที่ยวบินแรกแล้ว และได้พิสูจน์ว่ามนุษย์สามารถนำอากาศยานขึ้นโบยบินบนท้องฟ้าของโลกอีกใบได้ เปิดทางสู่ความเป็นไปได้และหนทางสำรวจใหม่ ๆ ในอนาคต
ซึ่งในตอนนั้นตามที่เราได้รายงานไปในบทความ สรุปเที่ยวบินที่ 72 เที่ยวบินสุดท้ายของ Ingenuity เหตุการณ์การตกของ Ingenuity เกิดขึ้นตั้งแต่เที่ยวบินที่ 71 ในวันที่ 6 มกราคม 2024 ซึ่งในตอนนั้น Ingenuity ต้องลงจอดฉุกเฉิน และเป็นการลงจอดที่แรงกว่าปกติหลังจากขึ้นบินได้เพียงแค่ 34 วินาทีเท่านั้น ต่อมาวันที่ 18 มกราคม 2024 ทีม JPL ได้โปรแกรมให้ Ingenuity ขึ้นบินอีกครั้งในบริเวณเดิม แต่ในวินาทีที่ 32 หลังจากการบิน สัญญาณเชื่อมต่อระหว่างตัวโรเวอร์ Perseverance กับ Ingenuity ได้ขาดหายไปในระหว่างเที่ยวบิน ในตอนนั้น ยังไม่เป็นที่แน่ชัดว่าเกิดอะไรขึ้นกับ Ingenuity
AGU24 Press conference: The First Aircraft Crash Investigation on Another World (Ingenuity on Mars)
ต่อมาวันที่ 20 มกราคม 2024 โรเวอร์ Perseverance สามารถกลับมาเชื่อมต่อสัญญาณกับ Ingenuity ได้อีกครั้ง หลังจากที่ตัว Perseverance ต้องเปลี่ยนเส้นทางเพื่อเดินทางเข้าใกล้ไปยังจุดที่ Ingenuity อยู่ จนทีม JPL สามารถดู Log การบินและโหลดภาพถ่ายจากตัว Ingenuity ซึ่งในตอนนั้นทางทีมได้พบว่า ใบพัดของ Ingenuity หนึ่งใบนั้นแตก จากการสังเกตเงาที่เกิดขึ้นบนพื้น (แต่จริง ๆ Ingenuity เสียหายหนักกว่านั้น) และนี่เองก็ได้นำไปสู่การจบสิ้นภารกิจ (End of Mission) ของ Ingenuity ในที่สุดในวันที่ 25 มกราคม 2024
ในวันที่ 24 กุมภาพันธ์ JPL ได้ให้โรเวอร์ Perseverance ที่เดินทางไปถึงจุดตกของ Ingenuity ถ่ายภาพ Ingenuity ด้วยกล้อง Remote Microscopic Imager (RMI) บนตัวโรเวอร์เผยให้เห็นความเสียหายอย่างหนัก โดยจากภาพเราจะพบว่าใบพัดของ Ingenuity ได้กระเด็นหลุดออกมาไกลถึง 15 เมตร นับเป็นภาพถ่ายภาพแรกหลังจากการตกของ Ingenuity รายละเอียดในภาพ เราจะเห็นว่า Ingenuity นั้นอยู่บริเวณเนินทรายเตี้ย ๆ ที่ทรายค่อนข้างเรียบเนียน (ซึ่งสิ่งนี้จะเป็นปัจจัยสำคัญของการตรวจสอบสาเหตุการตก)
อย่างไรก็ดี แม้ Ingenuity จะไม่ได้ทำการบินอีกเลยหลังจากนั้น แต่ Ingenuity ก็ถูกตั้งโปรแกรมให้คอยบันทึกภาพ และทำหน้าที่เป็น “สถานีตรวจอากาศภาคพื้น” และคอยสนับสนุนการทำงานบนดาวอังคารอยู่ วิศวกรของ JPL ได้ประเมินไว้ว่าแบตเตอร์รี่ ระบบชาร์จพลังงานจาก Solar Arrays และอุปกรณ์อื่น ๆ บน Ingenuity จะยังสามารถทำงานต่อได้อีกหลายสิบปีเลยทีเดียว
มรดกที่ได้จาก Ingenuity นั้นได้ยืนยันแล้วว่าเรา สามารถพัฒนาเฮลิคอปเตอร์ให้สามารถขึ้นบินบนดาวเคราะห์ดวงอื่นได้ โดยเฉพาะดาวอังคารที่มีอากาศหนาเพียงแค่ 1% ของโลก ความรู้นี้เปิดทางสู่การศึกษาและพัฒนาภารกิจอื่น ๆ ในอนาคต อย่างเช่นภารกิจ Dragonfly ที่ NASA ได้พัฒนาเฮลิคอปเตอร์แบบ 6 ใบพัด ให้ขึ้นไปบินบนดวงจันทร์ Titan ของดาวเสาร์ และเพิ่งผ่านการทำ Preliminary Design Review หรือ PDR ไปและได้รับอนุมัติงบประมาณกว่า 3,350 ล้านเหรียญสหรัฐฯ ดูแลโครงการโดย Johns Hopkins Applied Physics Laboratory หรือ APL
11 ธันวาคม 2024 ในงาน American Geophysical Union กรุงวอชิงตันดีซี ตัวแทนจาก NASA สำนักงานใหญ่ Lindsay Hays และ ทีมดูแล Ingenuity จาก JPL ได้แก่ Travis Brown, Havard Grip และ Teddy Tzanetos ได้ร่วมกันรายงานผลการตรวจสอบการตกในเที่ยวบินที่ 72 หลังจากเวลาผ่านไปกว่า 10 เดือน โดยใจความสำคัญจะเป็นการพูดถึงว่าปัญหาลักษณะใดที่ปิดกั้นไม่ให้ระบบ Flight Computer ของ Ingenuity ทำงานอย่างถูกต้อง, เหตุใด Ingenuity ถึงได้ขาดการติดต่อในช่วงที่เกิดปัญหา และสุดท้ายคือ ทำไมใบพัดของ Ingenuity จึงได้รับความเสียหาย
ระบบคอมพิวเตอร์ที่นำทางผิดพลาดจากสภาพแวดล้อม
สำหรับคำตอบในข้อแรกเรื่องการทำงานที่ผิดพลาดของระบบ Flight Computer นั้น ต้องเข้าใจก่อนว่า Ingenuity นั้นทำงานอย่างไร ปกติโดรนบนโลกจะบินโดยอาศัยข้อมูลอย่าง GPS ประกอบกับ Computer Vision ที่ใช้กล้องตรวจสอบสภาวะรอบตัวของมัน ว่ามันจะชนอะไรหรือเปล่า แต่บนดาวอังคารแน่นอนว่าเราไม่มี GPS ใช้เหมือนกับบนโลก ข้อมูลการบินของ Ingenuity จึงพึ่งพา Computer Vision อย่างเดียว ด้วยกล้องที่เรียกว่า Navigation Camera ซึ่งเป็นกล้องขาวดำ (Monochrome) ในการดูว่า มันบินด้วยความเร็วเท่าไหร่, อยู่ห่างจากเป้าหมายแค่ไหน หรือแม้กระทั่งว่ามันบินอยู่สูงแค่ไหน โดยคอมพิวเตอร์ที่รับหน้าที่ในการประมวลผลส่วนนี้จะเรียกว่า Navigation Computer เพื่อส่งข้อมูลไปยัง Primary Flight Computer เพื่อควบคุมการบิน อ่านการทำงานของระบบนำทางของ Ingenuity ได้ใน Vision-Based Navigation for the NASA Mars Helicopter หรือ ในเวอร์ชันแบบเป็นสไลด์
ในเที่ยวบินที่ 71 นั้น Ingenuity ได้เกิด “การลงจอดฉุกเฉิน” จากข้อมูล Log ของคอมพิวเตอร์พบว่า Ingenuity ได้สูญเสียความสามารถในการนำทางของมัน Havard Grip ใช้คำว่า “Degraded Nevigation due to Visully Bland Terrain” หรืออธิบายง่าย ๆ คือพื้นเนินทรายที่ราบเรียบทำให้ Ingenuity แยกแยะไม่ออกว่าตรงไหนเป็นตรงไหนนั่นเอง และนั่นก็นำไปสู่การลงจอดในเที่ยวบินที่ 71 ที่ความเร็วในแนวดิ่ง 2 เมตรต่อวินาที มากกว่าความเร็วลงจอดปกติถึง 5 เท่า จากการที่ Navigation Computer ไม่สามารถบอกความเร็วในแนวดิ่งได้
ไม่ใช่ครั้งแรกที่ระบบนำทางของ Ingenuity เกิดความผิดพลาดเราได้เห็นปัญหาเหล่านี้เกิดขึ้นในหลากหลายเที่ยวบิน ที่น่าสนใจก็คือ Accumulated Error ความผิดปกติในเที่ยวบินที่ 6 ของ Ingenuity เกิดอะไรขึ้นกับระบบ IMU และระบบนำทาง (ซึ่งเราได้อธิบายหลักการทำงานของระบบนำทางอย่างละเอียดในบทความนั้น)
เหตุใดการติดต่อสื่อสารจึงขาดหายไป
คำถามที่สองเกี่ยวข้องกับ ในเที่ยวบินที่ 72 ซึ่งเป็นเที่ยวบินสุดท้ายนั้น ก็จะเกี่ยวข้องกับคำถามที่ว่าทำไมในเที่ยวบินดังกล่าวก่อนการตกของ Ingenuity จึงได้เกิดการขาดการติดต่อกับตัวโรเวอร์ ซึ่งการบอกว่าขาดการติดต่อนั้นก็เกิดขึ้นได้จากหลายสาเหตุ เช่น อยู่ดี ๆ ไฟฟ้าในตัว Ingenuity เกิดขัดข้อง หรือมีอะไรมาปิดกั้นสัญญาณจาก Ingenuity ไม่ให้มาถึง Perseverance ได้ ซึ่งสาเหตุที่แท้จริงก็คือ Ingenuity เสียการเชื่อมต่อจากปัญหาด้านระบบไฟฟ้า
อย่างไรก็ดีวิศวกรก็ยังไม่มั่นใจว่าปัญหาด้านระบบไฟฟ้านั้นเกิดขึ้นก่อนหรือหลังจากที่ลงจอดกันแน่ แต่ก็น่าจะเกิดขึ้นหลังจากที่ลงจอดมากกว่า
ความเสียหายที่เกิดกับใบพัด
และปริศนาอีกชิ้นก็คือ ทำไมในการลงจอดเที่ยวบินที่ 72 ใบพัดของ Ingenuity ถึงได้เกิดความเสียหาย ในตอนแรกวิศศวกรเชื่อว่าความเสียหายกับใบพัดเกิดขึ้นหลังจากการลงจอดที่ใบพัดดันไปฟาดเข้ากับหินหรือทรายจากการลงจอด แต่จากภาพถ่าย เราจะสังเกตเห็นว่า ณ บริเวณโดยรอบจุดตกของมัน ไม่มีร่องรอยที่เกิดจากใบพัดเลย ดังนั้นสาเหตุที่ทำให้ใบพัดของ Ingenuity เสียหาย น่าจะมาจากปัจจัยภายในนั่นก็คือ “แรงเค้น” ที่เกิดจากความเร็วแนวดิ่งที่สูงมาก ๆ จนถึงจุดที่ใบพัดไม่สามารถรับได้อีกต่อไป
ข้อมูลจาก Simulation บอกว่าใบพัดของ Ingenuity นั้นมีโอกาสจะหักเมื่อมันถูกบิดออกจากแนวเดิม 60% ซึ่งนั้นก็ตรงกับโอกาสที่จะเกิดขึ้นกับ Ingenuity ในเที่ยวบินที่ 72 ด้วยเหตุนี้เองทำให้ใบพัดแทบทุกใบของ Ingenuity เกิดความเสียหาย และหนึงใบก็ถึงกับหักกระเด็นออกมาไกลกว่า 15 เมตรนั่นเอง
แม้ผลสรุปเหล่านี้อาจจะยังยืนยันไม่ได้แน่ชัด 100% และตอบทุกคำถามว่าเกิดอะไรขึ้นกับ Ingenuity แต่สุดท้ายก็ต้องบอกว่าทั้งหมดนี้เกิดขึ้นจากข้อมูลที่มีอย่างจำกัด ทั้ง Log ที่ออกมาจากคอมพิวเตอร์ ภาพถ่าย ณ จุดเกิดเหตุ รวมถึงข้อจำกัดมากมายที่เราไม่สามารถไปดูจุดเกิดเหตุด้วยตัวเองเหมือนกับการสอบสวนเครื่องบินตกบนโลกได้ แต่ที่สำคัญคือ Ingenuity ได้กลายเป็นบทเรียนชิ้นสำคัญให้กับมวลมนุษยชาติในการโบยบินบนดาวดวงถัดไป
สุดท้ายทั้งสี่ได้สรุปผลว่า จริง ๆ แล้วภารกิจ Ingenuity นับว่าเป็นความสำเร็จอย่างมาก ปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างเที่ยวบินที่ 71 และ 72 นั้นไม่ได้เป็นสิ่งที่น่าเสียดายหรือเสียใจเลย เพราะ Ingenuity ได้เข้าสู่ช่วงที่วิศวกรอยากจะเค้นเอาประสิทธิภาพของมันออกมาให้ได้มากที่สุด มากกว่าที่มันได้ถูกออกแบบไว้ตั้งแต่ตอนแรก และไม่มีเครื่องจักรใด หรือระบบใดบนโลก ที่จะไม่พัง เสียหาย หรือผิดพลาด หากมันถูกใช้งานเกินประสิทธิภาพที่ออกแบบมาตั้งแต่ตอนแรก Ingenuity จึงได้ทำหน้าที่ของมันได้อย่างครบถ้วนสมบูรณ์แบบนั่นเอง
และสุดท้าย ณ วันที่เขียนบทความนี้ Ingenuity ยังคงเชื่อมต่อกับ Perseverance ผ่านสัญญาณอ่อน ๆ อยู่ และในขณะที่ตัว Perseverance ได้วิ่งเลยจากจุดตกของ Ingenuity ไปเรื่อย ๆ วันหนึ่งสัญญาณก็จะขาดหายไปในที่สุด เว้นแต่หากวันใด เราได้เดินทางกลับไปยัง ณ จุดนั้นบนดาวอังคารอีกครั้ง Ingenuity ก็จะยังคงจดจำเราได้ เพราะน้องยังคงแข็งแรงดี ใบพัดที่หักแลกมากับอิสระที่ไม่ได้โบยบินบนท้องฟ้า ไม่ได้ช่วยให้ Ingenuity ที่แปลว่า “ความช่างคิด” ของมันหายไปเลย เพราะมันก็จะยังทำหน้าที่เก็บข้อมูลดาวอังคารเพื่อสานฝันให้กับมนุษยชาติในการตั้งถิ่นฐานบนดาวเคราะห์หลายดวงต่อไป
สามารถอ่านบทความ รายละเอียด วิเคราะห์ และข้อมูลทางวิศวกรรม ทั้งหมดของ Ingenuity ได้ที่นี่
เรียบเรียงโดย ทีมงาน Spaceth.co
