Voir la source de Ingenuity (hélicoptère)

{{2autres|les détails techniques de l'hélicoptère Ingenuity embarqué dans la mission [[Mars 2020 (mission spatiale)|Mars 2020]]|la mise en œuvre de l'hélicoptère sur le sol martien|Exploration de Mars par Perseverance|l'album d'Ultravox|Ingenuity}}
{{Infobox Engin spatial auxiliaire
 | nom                  = {{langue|en|Ingenuity}}<br><small>''Hélicoptère d'exploration de Mars''</small>
 | image                = Ingenuity_Helicopter_Rotor_Blades_Unlocked_GifCam.gif
 | upright              = 
 | légende              = {{langue|en|Ingenuity}} sur le sol martien.
 | organisation         = {{drapeau|États-Unis}} NASA
 | constructeur         = [[Jet Propulsion Laboratory|JPL]]
 | vaisseau             = [[Mars 2020 (mission spatiale)|Mars 2020/astromobile Perseverance]]
 | type                 = [[Aérobot]] de type [[hélicoptère]]
 | role                 = Engin expérimental
 | site                 = [[Jezero (cratère)|Cratère Jezero]] (planète [[Mars (planète)|Mars]]) 
 | statut               = Mission achevée après 72 vols
 | début                = {{date-|19 avril 2021}}
 | fin                  = {{date-|18 janvier 2024}}
 | durée de vie         = 2 ans et 9 mois
 | rayon                = {{unité|600|mètres}}
 | vitesse              = Horizontale : {{unité|10|m/s}}<br>Verticale : {{unité|3|m/s}}
 | propulsion           = [[Rotor principal|Rotor]]s
 | masse                = {{unité|1.8|kg}} <small>(dont {{unité|273|g}} de batteries)</small>
 | dimensions           = Fuselage : {{dunité|13.6|19.5|cm}}<br>Diam. rotors : {{unité|1.21|m}}
 | masse instruments    = 
 | ergols               = 
 | masse ergols         = 
 | accumulateur         = Batteries lithium-ion  
 | caractéristique      = Plafond vol : {{unité|20|mètres}}<br>Durée vol : {{unité|160|secondes}}
 | source_énergie       = Cellules solaires
 | puissance_électrique =  
 | charge_utile         = Caméras couleur
}}

'''''{{Langue|en|Ingenuity}}''''', surnommé '''''{{Langue|en|Ginny}}''''', est un petit [[hélicoptère]] d'un peu moins de deux kilogrammes développé par l'[[agence spatiale]] [[États-Unis|américaine]], la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]], qui est mis en œuvre à titre expérimental sur le sol de la planète [[Mars (planète)|Mars]] au cours de la mission ''[[Mars 2020 (mission spatiale)|Mars 2020]]'', lancée le {{date-|30 juillet 2020}} à bord d'une fusée {{lnobr|Atlas V}} et dont l'atterrissage a eu lieu le {{date-|18|février|2021}}. L'hélicoptère est embarqué à bord du [[Astromobile|rover]] {{Anglais|[[Exploration de Mars par Perseverance|Perseverance]]}} avant d'être déposé le {{Date|3 avril 2021}} sur le sol martien.

Le {{date-|19|avril|2021}}, pour la première fois dans l'histoire de l'[[ère spatiale]], un engin effectue un vol motorisé dans l'atmosphère ténue d'une autre planète. L'objectif de la mission est de tester les capacités d'un tel appareil dans le domaine de la reconnaissance optique du terrain, dans cet environnement caractérisé par [[Atmosphère de Mars|une atmosphère très ténue]] limitant la portance et par des délais de communication qui interdisent tout contrôle direct du vol par un opérateur humain.

{{Anglais|Ingenuity}} est un [[hélicoptère]] de {{Nobr|1,8 kilogramme}} disposant de deux [[Rotor contrarotatif|rotors contrarotatifs]] coaxiaux. Il tire son énergie de six [[Accumulateur lithium-ion|batteries lithium-ion]] rechargées par des [[Cellule photovoltaïque|cellules solaire]]s qui lui permettent de voler {{Nobr|160 secondes}} et de parcourir au maximum {{Nobr|600 mètres}}. Son système de navigation lui permet de suivre sans intervention humaine un trajet pré-programmé. Sa seule charge utile est une caméra.

{{Anglais|Ingenuity}} prouve largement ses capacités en effectuant en tout {{Nobr|72 vols}} et en parcourant un total de {{unité|17|km}}, pour un temps de vol total de {{Nobr|128,8 minutes}}. L'hélicoptère realise de nombreuses photos aériennes, utilisées par les pilotes de l'astromobile {{Anglais|Perseverance}} pour identifier les obstacles et les sites prometteurs et prouve sa robustesse en résistant à l'hiver martien. La mission s'arrête en raison de la casse d'une pale lors du {{72e|vol}} le {{date-|18|janvier|2024}}.

{{Anglais|Ingenuity}} a ouvert de nouvelles perspectives pour l'exploration de Mars. L'architecture de la [[Mars Sample Return (NASA/ESA)|mission de retour d'échantillons martiens]] développée par la NASA et l'Agence spatiale européenne est ainsi modifiée pour comprendre deux hélicoptères similaires. Ceux-ci seront chargés de collecter les tubes contenant des échantillons de sol martien déposés par l'astromobile {{Anglais|Perseverance}} en cas de panne de celui-ci.  

== Contexte : l'exploration du système solaire par des aérobots ==
[[Fichier:ARES soaring over Mars.jpg|vignette|ARES, projet de planeur volant dans l'atmosphère de Mars étudié dans le cadre du [[Programme Mars Scout|programme ''{{langue|en|Mars Scout}}'']] (vue d'artiste).]]
{{Article détaillé|Aérobot}}
L'exploration du [[système solaire]] à l'aide de robots débute à la fin des [[années 1950]]. Commencée modestement, avec des engins légers uniquement capables de survoler le corps céleste visé, elle s'est rapidement sophistiquée avec la mise au point en une quinzaine d'années d'engins capables de se placer en orbite ([[orbiteur]]), puis de se poser ([[atterrisseur]]) sur la surface et enfin de se déplacer sur le sol ([[astromobile]] ou {{langue|en|rover}}). La capacité d'exploration de ces astromobiles est toutefois modeste, notamment du fait de leur vitesse réduite et de leur limitation à des terrains relativement plats. Très rapidement, les ingénieurs ont étudié l'envoi de robots capables de flotter, planer ou voler dans l'atmosphère : ces [[aérobot]]s présentent l'avantage d'étendre la portée de l'exploration des planètes ou des lunes dotées d'une atmosphère ([[Vénus (planète)|Vénus]], [[Mars (planète)|Mars]], [[Jupiter (planète)|Jupiter]], [[Saturne (planète)|Saturne]], [[Titan (lune)|Titan]], [[Uranus (planète)|Uranus]] et [[Neptune (planète)|Neptune]]). Vénus, qui dispose d'une atmosphère dense, est la première destination d'un aérobot et reste la seule jusqu'en 2021 : en 1985, un [[Aérostat|ballon]] équipé d'instruments scientifiques est largué par la sonde spatiale soviétique ''[[Vega (sonde spatiale)|Vega]]'' et étudie avec succès l'[[atmosphère de Vénus]]<ref name=":0">{{Article|langue=en-GB|titre=Nasa to fly Ingenuity Mars helicopter in early April|périodique=[[BBC News]]|date=2021-03-23|lire en ligne=https://www.bbc.com/news/science-environment-56505031|consulté le=2021-03-29}}.</ref>. Mais la planète Mars, cible privilégiée de l'exploration spatiale, est une destination compliquée pour ce type d'engin. L'[[Atmosphère planétaire|atmosphère]] très ténue (seulement 1 % de la [[pression atmosphérique]] présente sur Terre) n'offre qu'une [[Portance (aérodynamique)|portance]] très faible et la mise au point d'un aérobot est par conséquent beaucoup plus difficile (pour flotter dans l'atmosphère de Mars, un ballon doit être {{Nobr|150 fois}} plus volumineux que son équivalent largué à {{Nobr|50 kilomètres}} d'altitude dans l'atmosphère de Vénus). Plusieurs projets martiens de planeurs ou d'avions propulsés sont étudiés et proposés à la NASA, sans qu'aucun ne soit retenu<ref>{{ouvrage |langue=en|id=Ball2007|éditeur=Cambridge University Press|auteur=Andrew J. Ball, James R.C. Garry, Ralph D. Lorenz et Viktor V. Kerzhanovichl|titre=Planetary Landers and entry Probes|année=2007 |isbn=978-0-521-12958-9|passage=56-61}}.</ref>.

== Développement du projet d'hélicoptère martien ==
[[Fichier:PIA23153-BuildingMars2020Rover-AttachingHelicopter-20190828.jpg|vignette|Un technicien sur un modèle de vol de l'hélicoptère, durant la phase de test dans une chambre à vide au JPL.]]

Une étude suggérant le recours à un hélicoptère autonome pour explorer Mars est publiée en 2002<ref name="Young 1–378 vol.1">{{ouvrage|langue=en|auteur1=Larry Young |auteur2=E.W. Aiken|auteur3= Virginia Gulick |auteur4=Rocco Mancinelli|auteur5=Geoffrey Briggs|date=1 er février 2002|titre=Rotorcraft as Mars Scouts|url=https://www.researchgate.net/publication/3968849|volume=1|pages=1–378 vol.1|doi=10.1109/AERO.2002.1036856|isbn=978-0780372313}}.</ref>. En 2014, un article décrivant le concept d'hélicoptère martien préfigurant ''{{langue|en|Ingenuity}}'', est publié par [[AeroVironment]] et le {{langue|en|[[Jet Propulsion Laboratory]]}}<ref name=gb>{{lien web|format=pdf|langue=en|url=https://rotorcraft.arc.nasa.gov/Publications/files/Grip_ERF_Mars_Helicopter_Paper_2017.pdf|site=rotorcraft.arc.nasa.gov|titre=Flight Dynamics of a Mars Helicopter|auteur1=Håvard Fjær Grip, Wayne Johnson, Carlos Malpica, Daniel P. Scharf, Milan Mandić, Larry Young, Brian Allan, Bérénice Mettler et Miguel San Martin}}.</ref>. En {{date-|mai 2018}}, l'agence spatiale américaine (la [[National Aeronautics and Space Administration|NASA]]) décide, après une phase d'évaluation, que la mission {{lnobr|Mars 2020 (mission spatiale)|Mars 2020}} embarquera, à titre expérimental, le petit hélicoptère de {{unité|1.8|kilogramme}} afin de tester le recours à des vols de [[Reconnaissance aérienne|reconnaissance]] optique. Cette expérimentation doit durer une trentaine de jours. Son coût, évalué à {{nombre|55|millions}} de dollars américains, n'est pas inclus dans le projet {{nobr|Mars 2020}}<ref name="NASA News 11 mai 2018" group="Nasa">{{lien web|langue=en|auteur=NASA |url=https://www.nasa.gov/press-release/mars-helicopter-to-fly-on-nasa-s-next-red-planet-rover-mission|titre=Mars Helicopter to Fly on NASA’s Next Red Planet Rover Mission |traduction=Un hélicoptère martien volera sur la prochaine mission d'un rover de la NASA sur la planète rouge |date=11 mai 2018|éditeur=[[National Aeronautics and Space Administration|NASA]]}}.</ref>{{,}}<ref name="New York Times 11 mai 2018">{{lien web|langue=en|url=https://www.nytimes.com/2018/05/11/science/mars-helicopter-nasa.html?action=click&contentCollection=science&region=rank&module=package&version=highlights&contentPlacement=2&pgtype=sectionfront|titre=A Helicopter on Mars? NASA Wants to Try |date=11 mai 2018|éditeur=[[The New York Times|New York Times]]|auteur1=Kenneth Chang}}.</ref>. Cette décision est prise, malgré l'opposition du responsable scientifique de la mission Mars 2020 pour qui les tests prévus ne contribuent pas à la mission mais viennent bousculer le calendrier déjà très chargé des opérations de l'astromobile sur le sol de Mars<ref name=gb/>.

L'hélicoptère, qui doit être embarqué, est l'aboutissement de développements entamés cinq ans plus tôt au {{langue|en|[[Jet Propulsion Laboratory]]}} (JPL) de la NASA. Début 2019, pour vérifier le comportement de l'hélicoptère dans les conditions martiennes, l'équipe qui développe l'hélicoptère effectue d'abord des tests avec un modèle d'ingénierie qui représente une approximation proche de l'hélicoptère réel. Après avoir accumulé un temps de vol supérieur à {{unité|75|minutes}}, des tests plus réalistes sont effectués avec un modèle similaire à celui qui doit être envoyé sur Mars. Celui-ci est placé dans la [[chambre à vide]] de {{unité|7.5|mètres}} de diamètre du JPL, dans laquelle est reproduite la composition de l'atmosphère raréfiée de Mars et sont simulées sa pression (1 % de celle de l'atmosphère terrestre) et les températures extrêmes (jusqu'à {{température|-90|°C}}). Pour reproduire la [[pesanteur]] de Mars (un tiers de celle de la Terre), une [[Élingue (manutention)|élingue]] dont la [[tension mécanique|tension]] est adaptée en permanence soulève l'hélicoptère<ref name=gb/>{{,}}<ref name="NASA31032019" group="Nasa">{{Lien web|langue=en|nom1=Greicius|prénom1=Tony|titre=NASA's Mars Helicopter Completes Flight Tests|url=http://www.nasa.gov/feature/jpl/nasas-mars-helicopter-completes-flight-tests|site=NASA|date=29 mars 2019|consulté le=2019-03-31}}.</ref>{{,}}<ref name=Spaceflightnow14052018>{{lien web|langue=en|url=https://spaceflightnow.com/2018/05/14/helicopter-to-accompany-nasas-next-mars-rover-to-red-planet/|titre=Helicopter to accompany NASA’s next Mars rover to Red Planet  |date=14 mai 2018|site=spaceflightnow.com|auteur1=Stephen Clark}}.</ref>.

Le petit hélicoptère est baptisé ''{{langue|en|Ingenuity}}'' (Ingéniosité) à la suite d'un appel à nommage lancé par la NASA auprès des élèves et étudiants américains<ref group="Nasa">{{lien web|langue=en|url=https://mars.nasa.gov/news/8659/alabama-high-school-student-names-nasas-mars-helicopter/|titre=Alabama High School Student Names NASA's Mars Helicopter  |date=29 avril 2020|éditeur=[[National Aeronautics and Space Administration|NASA]]}}.</ref>. Il est parfois surnommé ''Ginny''<ref group="Nasa">{{Lien web |titre=APOD: 2021 March 2 - Ingenuity: A Mini Helicopter Now on Mars |url=https://apod.nasa.gov/apod/ap210302.html |site=apod.nasa.gov |consulté le=2024-02-03}}</ref>. Par ailleurs a été fixé sous son panneau solaire un échantillon de matériau provenant du [[Wright Flyer]], contenu dans un minuscule sachet en plastique<ref>{{Lien web |langue=en-US |titre=Swatch of Wright Brothers Flyer 1 Attached to Mars Helicopter |url=https://www.jpl.nasa.gov/images/pia24291-swatch-of-wright-brothers-flyer-1-attached-to-mars-helicopter/ |site=NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) |consulté le=2025-03-18}}</ref>.

== Choix architecturaux ==
[[File:22372 PIA23159-16 Mars Helicopter Prototype.jpg|vignette|Prototype utilisé en 2016 pour vérifier la faisabilité d'un hélicoptère volant dans l'atmosphère ténue de la planète Mars.]]

=== Contraintes du vol sur Mars et conséquences sur les caractéristiques de l'hélicoptère ===

Un hélicoptère martien est handicapé par la faible densité de l'[[atmosphère de Mars|atmosphère de cette planète]]. En effet, la [[Mécanique du vol de l'hélicoptère#Théorie de Rankine-Froude|puissance requise pour sustenter l'engin]] (W) est définie de la manière suivante :

<math>P = \sqrt{\frac{F_z^3}{2 \rho S}}</math>

où :
* <math>F_z</math> est la portance du rotor (N)
* <math>S</math> est la superficie du disque rotor (<math>m^2</math>)
* <math>\rho</math> est la [[masse volumique]] de l'atmosphère martienne (<math>kg/m^3</math>)

En vol stabilisé, la portance <math>F_z</math> est égale en module et opposée au poids <math>m g</math> de l'engin, où <math>m</math> est sa masse et <math>g</math> la gravité sur Mars.

La puissance requise est donc proportionnelle à la puissance 3/2 de la masse à sustenter, et inversement proportionnelle à la puissance 1/2 de la masse volumique de l'atmosphère.

La pression atmosphérique martienne est environ {{Nobr|100 fois}} plus faible que la pression terrestre. Par contre, l'atmosphère martienne étant essentiellement constituée de gaz carbonique, sa masse volumique est 50 % plus élevée dans les mêmes conditions de température et de pression. En tablant sur la valeur moyenne de pression de {{Nb|600|Pa}}, on peut estimer que la masse volumique atmosphérique <math>\rho</math> est {{Nobr|100 fois}} plus faible sur Mars que sur Terre au niveau du sol.

A contrario, la gravité martienne <math>g</math> vaut 38 % de celle de la Terre, ce qui aide la sustentation.

Le rapport <math>\sqrt{\frac{g^3}{\rho S}}</math> est, pour une même superficie du disque rotor, {{Nobr|2,34 fois}} plus élevé sur Mars que sur Terre (<math>\sqrt{\frac{0.38^3}{0.01}}</math> = 2.34).

Pour limiter la puissance nécessaire au vol sur Mars, et donc préserver une autonomie satisfaisante, une superficie du disque rotor plus élevée que celle d'un hélicoptère terrestre de masse équivalente est nécessaire.

Une difficulté supplémentaire est liée à la vitesse du son plus faible sur Mars ({{Nb|240|m/s}} contre {{Nb|340|m/s}} sur terre). Ceci oblige à diminuer la vitesse de rotation du rotor dans les mêmes proportions, ce qui n'est favorable ni au bilan de masse, ni au rendement du moteur électrique s'il n'est pas équipé d'un train d'engrenages pour réduire la vitesse du rotor par rapport à celle du moteur.

=== Type d'aéronef ===

Le choix de la formule [[hélicoptère]] par opposition à celle du [[quadrirotor]] s'explique par la masse importante du rotor liée à sa grande taille pour les raisons vues plus haut. La stabilisation d'un quadrirotor est effectuée en agissant sur la vitesse de rotation des rotors mais la vitesse de modulation est fonction de la masse de ceux-ci (inertie). Dans le contexte martien, la stabilisation d'un quadrirotor devient problématique comme sur Terre à haute altitude. L'utilisation de [[Rotor contrarotatif|rotors contrarotatifs]] coaxiaux permet de gagner en encombrement par rapport au recours à un [[rotor anticouple]]<ref>{{lien web|langue=en |url=https://www.uasvision.com/2016/09/06/nasa-chooses-helicopter-for-mars-drone/ |titre=NASA Chooses Helicopter for Mars Drone |date=6 septembre 2016|site=UAS Vision|auteur1=Gary M Ortiz}}.</ref>.

=== Contraintes de masse ===

Pour parvenir à faire voler l'hélicoptère dans l'atmosphère de Mars, il fallait concevoir un engin suffisamment léger, ce qui n'a été rendu possible que récemment grâce aux avancées réalisées dans le domaine des accumulateurs (liées au développement des téléphones portables), des [[Cellule photovoltaïque|cellules photovoltaïques]] (rendement), des systèmes inertiels et des ordinateurs embarqués<ref name=Spaceflightnow14052018/>. Ainsi, il est conçu pour que sa masse ne dépasse pas {{unité|1.8|kg}}<ref name="NASA31032019" group="Nasa" /> (soit un [[poids]] de {{unité|6.69|[[Newton (unité)|newtons]]}} sur le sol martien).

=== Une phase d'atterrissage délicate ===

La phase la plus délicate du vol de l'hélicoptère est l'atterrissage, du fait des turbulences qui peuvent déséquilibrer l'engin. La solution retenue est d'arrêter la propulsion à un mètre au-dessus du sol et de laisser l'hélicoptère atteindre le sol en chute libre. La vitesse verticale à l'atterrissage est en conséquence de plus d'{{unité|1|m||s|-1}}. Le train d’atterrissage est conçu pour encaisser cette vitesse sur un sol qui peut présenter une pente importante<ref>{{lien web|langue=en |url=http://aerospace.wpengine.netdna-cdn.com/wp-content/uploads/conferences/SCLV2015/3-03_Ortiz-Gary.pdf |format=pdf |titre=Mars 2020 Helicopter Landing Gear Dynamics |date=juin 2015|site=Jet Propulsion Laboratory|auteur1=Gary M Ortiz}}.</ref>.

<gallery mode="packed" heights="250px" caption="Assemblage de l'hélicoptère (2019)">
Image:PIA23823-MarsPerseveranceRover-Helicopter-20200410.jpg|L'hélicoptère est fixé sous le châssis du rover avec ses hélices alignées en position couchée sur le côté ({{Date|avril 2020}}).
Image:PIA23317-Mars2020Helicopter-Team-20190730.jpg|L'hélicoptère et quelques membres du projet.
</gallery>

== Caractéristiques techniques ==
=== Structure ===

Les dimensions du [[fuselage]] de l'hélicoptère sont de {{dunité|13.6|19,5|centimètres}}, soit la taille d'un ballon de [[basket-ball]]. Avec son [[train d'atterrissage]], ses rotors et les panneaux solaires qui les coiffent, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' est haut de {{unité|49|centimètres}}. Le volume très réduit du fuselage contient les ordinateurs, les batteries, les capteurs (caméras, [[altimètre]]) et le système de télécommunications. L'hélicoptère est construit autour d'un tube vertical, dans lequel circulent les liaisons électriques reliant le processeur aux rotors ainsi qu'au vaisseau mère (l'astromobile ''{{langue|en|Perseverance}}'') durant le transit vers Mars. Sur ce tube sont attachés de haut en bas : le système de fixation à l'astromobile, un panneau solaire, les deux rotors ainsi que les servomoteurs les mettant en mouvement, la partie centrale du train d'atterrissage et enfin le fuselage de forme cubique. Le train d'atterrissage comprend quatre pieds en [[Matériau composite|composite carbone]] longs de {{unité|38.4|centimètres}} fixés au corps d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' en faisant un angle oblique avec la verticale, qui maintiennent le corps de l'aéronef à une hauteur de {{unité|13|centimètres}} au-dessus d'un terrain plat<ref group="Nasa">{{Harvsp|texte=Mars Helicopter Technology Demonstrator|2018|p=9-10|id=Balaram2018 }}.</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Harvsp|texte=Ingenuity  Mars Helicopter landing press kit|2021|p=25|id=LandingPressKit}}.</ref>. ''{{langue|en|Ingenuity}}'' a une [[masse]] de {{unité|1.8|kilogrammes}} sur Terre comme sur Mars, mais son poids plus faible sur Mars équivaut à celui d'une masse de {{unité|680|grammes}} sur Terre, du fait de la différence de gravité entre ces deux planètes<ref name="NASA_Ingenuity_LPK_2021_p12" group="Nasa">{{Harvsp|texte=Ingenuity  Mars Helicopter landing press kit|2021|p=12|id=LandingPressKit}}.</ref>.

[[Fichier:PIA23882-Diagram-with-labels-MarsHelicopterIngenuity-20200429.jpg|centre|700px|vignette|Schéma de l'hélicoptère martien. '''1.''' Antenne de l'émetteur-récepteur radio [[Ultra haute fréquence|bande UHF]]. - '''2.''' Cellules solaires fournissant l'énergie qui alimente la batterie. - '''3.''' Rotors conçus pour pouvoir voler dans l'atmosphère ténue de Mars. - '''4.''' Fuselage isolé thermiquement contenant principalement les batteries, l'avionique et les processeurs. - '''5.''' Caméra couleur haute résolution permettant de réaliser des photos des sites survolés. - '''6.''' Pieds souples du train d'atterrissage.]]

=== Propulsion ===
[[Fichier:Rotors of the Mars Helicopter Ingenuity.jpg|vignette|Détails : parties centrales des rotors et des cellules solaires, antenne radio.]]
[[Fichier:Bottom of Ingenuity Mars Helicopter 25526 PIA23969-1200.jpg|vignette|Dessous de l'hélicoptère photographié durant des essais dans une chambre simulant le vide spatial : l'optique de la caméra de navigation est située dans le cadre octogonal entre les deux lentilles de l'altimètre et légèrement en dessous, tandis que la caméra de couleur est située en bas sous le cadre octogonal (voir notes sur l'image).]] 
[[Fichier:PIA23968-MarsPerseveranceRover-HelicopterBase-20210120.jpg|vignette|Le boitier doré (voir notes de l'image) installé sur le flanc arrière droit de l'astromobile contient le système de télécommunications qui gère les échanges entre la Terre et l'hélicoptère.]]

L'hélicoptère se déplace dans les airs grâce à deux [[Rotor contrarotatif|rotors contrarotatifs]] coaxiaux bipales. Le diamètre des rotors est de {{unité|1.21|mètre}} et ils se situent à {{unité|0.8|mètre}} de hauteur. Les pales sont réalisées en [[fibre de carbone]]. La vitesse de rotation est comprise entre {{nombre|2400|et=2900|tours}} par minute, soit dix fois celle d'un [[rotor principal]] d'hélicoptère sur Terre, pour pouvoir être efficace dans l'air particulièrement peu dense de Mars (équivalent à l'atmosphère terrestre à une altitude de {{unité|25|kilomètres}})<ref group="Nasa">{{Harvsp|texte=Mars Helicopter Technology Demonstrator|2018|p=8-9|id=Balaram2018 }}.</ref>.

=== Énergie ===

L'énergie est le principal facteur limitatif concernant les capacités de l'hélicoptère. L'énergie nécessaire pour la propulsion, le fonctionnement des [[capteur]]s (altimètre, caméras), les [[Résistance (électricité)|résistances chauffantes]], l'[[avionique]], les [[processeur]]s et le système de télécommunications est fournie par six [[Accumulateur lithium-ion|accumulateurs lithium-ion]], d'une capacité de {{unité|36|watts-heures}} et d'une masse totale de {{unité|273|grammes}}, qui occupent une grande partie du volume du fuselage. D'une capacité équivalente à seulement trois batteries de smartphone, ils sont rechargés par des [[Cellule photovoltaïque|cellules photovoltaïques]] qui sont fixées au-dessus des rotors et qui ont une surface active de {{unité|544|cm|2}}. Sur ces {{Nobr|36 watts-heures}}, 30 % ({{Nobr|10,7 watts-heures}}), sont gardés en réserve. {{Nobr|21 watts-heures}} environ sont nécessaires pour l'alimentation des [[Résistance (électricité)|résistance]]s chauffantes chargées de maintenir les différents systèmes à une température compatible avec les contraintes de fonctionnement durant la nuit martienne. {{Nobr|10 watts-heures}} sont disponibles pour un vol de {{unité|90|secondes}} sur la base d'une consommation en pointe de {{Nobr|510 watts}} durant 20 % du temps et de {{Nobr|350 watts}} durant le reste du vol<ref name="NASA_Ingenuity_LPK_2021_p12" group="Nasa" />{{,}}<ref name="Balaram15" group="Nasa">{{Harvsp|texte=Mars Helicopter Technology Demonstrator|2018|p=15|id=Balaram2018 }}.</ref>. L'emplacement des batteries, entourées par les circuits électroniques qui contrôlent l'appareil, est étudié pour que ces éléments maintiennent de manière efficace une température correcte pendant leur mission sur le sol martien<ref name="Veritasium_YT_Video" >{{YouTube|langue=en|id=GhsZUZmJvaM|titre=This Helicopter Just Flew On Mars!|chaîne=Veritasium|date=10 août 2019|consulté le=19 avril 2021}}.</ref>.

=== Capteurs ===

Les capteurs, qui sont des composants achetés sur le marché, comprennent une caméra de navigation [[noir et blanc]], une caméra couleur haute définition, une [[centrale à inertie]], un [[inclinomètre]] et un [[altimètre]]<ref group="Nasa">{{Harvsp|texte=Mars Helicopter Technology Demonstrator|2018|p=13-14|id=Balaram2018 }}.</ref> : 
* La caméra de navigation NAV (NAVCAM) est située sous le fuselage et fournit des images en noir et blanc de {{unité|0.5|[[Pixel#Mégapixel|mégapixel]]}}. Elle est pointée vers le sol et est utilisée pour déterminer l'altitude et la position de l'hélicoptère. Elle dispose d'un champ de vue de {{angle|133}} sur {{Nobr|100 degrés}} et permet d'acquérir {{nombre|10|images}} par seconde.
* La caméra couleur RTE (''{{langue|en|Return to Earth}}'') à haute définition ({{unité|13|mégapixels}}) de [[Sony]] a un champ de vue de {{angle|47}} sur {{angle|47}}. Elle est fixée sur un des coins inférieurs du fuselage et pointe {{angle|22}} sous l'horizon. Elle doit effectuer quelques prises d'image du terrain qui sont transmises à la Terre pour tester les capacités de reconnaissance d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}''.
* L'hélicoptère dispose de deux centrales à inertie {{nombre|3|axes}} pour assurer une redondance utilisant la technologie [[Microsystème électromécanique|MEMS]] et fournies par [[Bosch (entreprise)|Bosch]].
* L'inclinomètre {{nombre|2|axes}} utilise également la technologie MEMS.
* L'altimètre fourni par [[Garmin]] mesure l'altitude jusqu'à une hauteur de quelques dizaines de mètres.

=== Télécommunications ===

Compte tenu du délai dans les échanges avec la Terre (une dizaine de minutes dans la configuration Terre-Mars la plus favorable), l'hélicoptère est obligé de voler de manière autonome en appliquant des instructions transmises avant le vol. Un système radio embarqué à bord de l'hélicoptère reçoit ces commandes et transmet les images et les télémesures. Les échanges avec la Terre sont relayés par un système de télécommunications dédié installé sur l'astromobile. L'hélicoptère dispose de deux émetteurs-récepteurs radio fonctionnant à une fréquence de {{unité|900|MHz}} avec une puissance d'émission de {{unité|0.9|watt}} en consommant {{unité|3|watts}} à l'émission et {{unité|0.15|watt}} à la réception. L'antenne filaire est fixée au sommet de l'hélicoptère. Le [[Débit binaire|débit]] est compris entre {{unité|20|et=250|kilobits}} par seconde, pour une portée allant jusqu'à {{unité|1000|mètres}}. En vol, l'hélicoptère ne reçoit pas mais émet pour communiquer les données collectées<ref name="Balaram15" group="Nasa" />.

=== Avionique et processeurs ===

L'[[avionique]] est répartie sur cinq [[Circuit imprimé|circuits imprimés]], dont quatre forment les côtés du fuselage cubique et le cinquième sa partie inférieure. L'[[Ordinateur de bord|ordinateur embarqué]] utilise un [[microprocesseur]] [[Qualcomm Snapdragon|Snapdragon]] cadencé à {{unité|2.26|GHz}} et doté d'une [[mémoire vive]] de {{unité|2|[[Octet|gigaoctet]]s}} et d'une [[mémoire flash]] de {{unité|32|gigaoctets}}. L'ordinateur prend en charge la fonction de navigation en utilisant les données fournies par les caméras et pilote en conséquence les [[Rotor principal|rotor]]s via deux [[microcontrôleur]]s redondants. Le logiciel qui tourne sur le microprocesseur est assisté par un circuit intégré de type [[Circuit logique programmable|FPGA]], qui prend en charge certaines fonctionnalités comme le [[contrôle d'attitude]] (avec une fréquence de rafraichissement de {{unité|500|Hz}}), la gestion des entrées-sorties de la centrale à inertie, de l'altimètre et de l'inclinomètre, et la gestion des télécommunications. Le FPGA est une version militarisée du ProASIC3L de MicroSemi<ref group="Nasa">{{Harvsp|texte=Mars Helicopter Technology Demonstrator|2018|p=10-13|id=Balaram2018 }}.</ref>.

Le système d'exploitation d'{{Anglais|Ingenuity}} est [[Linux|GNU/Linux]]<ref>{{lien web |langue=en |prénom=Evan |nom=Ackerman |titre=How NASA Designed a Helicopter That Could Fly Autonomously on Mars |url=https://spectrum.ieee.org/nasa-designed-perseverance-helicopter-rover-fly-autonomously-mars |site=IEEE Spectrum |date=17 février 2021 |consulté le=11 décembre 2023 |nature document=rapport d'interview}}</ref>.

=== Système de navigation ===

Compte tenu de la distance entre la Terre et Mars, il n'est pas possible à un opérateur sur Terre de contrôler l'hélicoptère en vol : un signal radio met en moyenne douze minutes pour parvenir jusqu'à sa destination. L'hélicoptère doit donc disposer d'un système de navigation lui permettant de prendre des décisions de manière autonome en s'appuyant sur les instructions transmises avant le vol par les opérateurs sur Terre tout en prenant en compte les différents facteurs perturbateurs tels que le vent, les anomalies de fonctionnement des systèmes embarqués, etc. Les instructions décrivent précisément les différentes phases de vol théorique (altitude, vitesse, points de passage, site d'atterrissage). Le système de navigation utilise les données fournies par l'altimètre laser (distance au sol), la caméra (images du sol) et la centrale à inertie (accélération et vitesse de rotation) pour déterminer l'orientation de l'hélicoptère, sa position, la vitesse et sa direction. Lors du décollage et jusqu'à 1 mètre du sol, seules les données de la centrale à inertie sont exploitées car la poussière soulevée peut perturber la caméra et l'altimètre<ref name="NASA30042021" group="Nasa">{{lien web |langue=en |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/298/what-were-learning-about-ingenuitys-flight-control-and-aerodynamic-performance/ |titre=What We’re Learning About Ingenuity’s Flight Control and Aerodynamic Performance|date=30 avril 2021 |éditeur=[[NASA]]|site=NASA Science Mars|auteur1=Håvard Grip}}</ref>.

Durant le vol, le système de navigation s'appuie d'abord sur les données de la centrale à inertie pour déterminer la position, la vitesse et l'orientation de l'hélicoptère. À partir de ces données, il transmet éventuellement des instructions au système de contrôle de la propulsion pour corriger les paramètres de vol. Ces instructions sont transmises {{Nobr|500 fois}} par seconde. Pour pallier la dérive de la centrale à inertie, le système de navigation s'appuie également sur les photos du sol prises par la caméra à un rythme de trente images par seconde. Chaque photo prise est comparée à la précédente. Le changement de position des éléments les plus remarquables (variations de couleur, rochers, ondulation de terrain) est rapproché par l'algorithme du logiciel avec ce qu'il aurait dû être compte tenu des instructions transmises par la Terre. En cas de déviation, des instructions de correction sont transmises au système contrôlant la propulsion<ref name="NASA27052021" group="Nasa">{{lien web |langue=en |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/305/surviving-an-in-flight-anomaly-what-happened-on-ingenuitys-sixth-flight/ |titre=Surviving an In-Flight Anomaly: What Happened on Ingenuity’s Sixth Flight|date=37 mai 2021 |éditeur=[[NASA]]|site=NASA Science Mars|auteur1=Håvard Grip}}</ref>.

Durant la phase d'atterrissage, pour les mêmes raisons qu'au décollage (poussière), seules les données de la centrale à inertie sont utilisées pour guider l'hélicoptère dès que l'altimètre indique que celui-ci se trouve à moins d'un mètre du sol<ref name="NASA30042021" group="Nasa" />

=== Des capacités opérationnelles très réduites ===

''{{langue|en|Ingenuity}}'' est un engin qui a des capacités opérationnelles particulièrement réduites. L'énergie dont il dispose lui fournit une autonomie de seulement {{unité|90|secondes}} car la faible densité de l'atmosphère martienne nécessite de faire tourner à grande vitesse ses rotors et ses batteries sont limitées par sa capacité d'emport découlant également de la faible portance de ses pales. Il ne peut voler de nuit car son système de guidage repose sur les images prises par ses caméras. En début de journée, l'hélicoptère doit reconstituer l'énergie perdue durant la nuit pour maintenir une température minimale dans ses systèmes (la température sur Mars chute à {{température|-90|°C}} durant la nuit). Il ne doit également pas voler trop tard dans la journée, car il lui faut reconstituer alors l'énergie perdue pour survivre à la nuit qui suit. Tous ces paramètres font que seulement un tiers environ de l'énergie dont dispose ''{{langue|en|Ingenuity}}'' est réellement utilisée pour le vol à proprement parler<ref name="Veritasium_YT_Video" />. Enfin, le vent ne doit pas souffler trop fort<ref group="Nasa">{{lien web|langue=en|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/289/when-should-ingenuity-fly/|titre=When Should Ingenuity Fly? |date=8 avril 2021|site=Blog Ingenuity|éditeur=[[National Aeronautics and Space Administration|NASA]]|auteur1=Bob Balaram}}.</ref>.

== Déploiement sur le sol de Mars ==
{{Article détaillé|Exploration de Mars par Perseverance#Phase II : tests en vol de l'hélicoptère Ingenuity{{!}}Tests en vol de l'hélicoptère {{anglais|Ingenuity}}}}
{{Animation
|float=right
|delai=2
|upright=1.5
|légende=Séquence de déploiement
|image1=Ingenuity_Stowed_Inside_Debris_Shield.jpg
|image2=Perseverance_rover_drops_its_debris_shield_(cropped).jpg
|image3=Ingenuity_on_Perseverance_rover's_belly_(cropped).jpg
|image4=Ingenuity_vertical_under_Perseverance_rover_(cropped).jpg
|image5=Ingenuity_Helicopter_with_fully_deployed_legs_(cropped).png
}}

Deux jours après l'atterrissage de {{nobr|Mars 2020}} à la surface de la planète le {{date|18|février|2021}}, l'hélicoptère transmet des informations sur son statut<ref group="Nasa">{{Lien web|langue=en|titre=NASA's Mars Helicopter Reports In |url=https://mars.nasa.gov/news/8867/nasas-mars-helicopter-reports-in/|site=NASA|date=20 février 2021}}.</ref>. L'hélicoptère martien embarqué est fixé sous le châssis de l'[[astromobile]] ''{{langue|en|Perseverance}}'' avec ses hélices alignées en position couchée sur le côté. Une fois ''{{langue|en|Perseverance}}'' à la surface de Mars, une vérification générale de ses différents sous-systèmes est effectuée, dont ceux de l'hélicoptère. Les batteries de celui-ci sont rechargées. Une fois cette phase achevée, l'astromobile se met à circuler en recherchant un terrain de {{dunité|10|10|mètres}} pouvant servir de zone d'atterrissage pour l'hélicoptère. L'équipe projet a calculé que la probabilité de trouver un terrain convenable (terrain quasi plat, pas de roche de plus de {{unité|5|centimètres}} de haut) dans l'ellipse retenue pour l'atterrissage ({{dunité|7.6|6.6|kilomètres}}) était de 75 %. Le cache, qui protège l'hélicoptère des débris à l'atterrissage, est largué le {{date|21|mars|2021-}}. Les pieds du train d'atterrissage d'''{{langue|en|Ingenuity}}'' sont déployés puis il est pivoté dans sa position naturelle, avant d'être largué sur le sol (la garde au sol de l'astromobile est supérieure à la hauteur de l'hélicoptère déployé) (''voir vidéo en annexe'') début avril<ref>{{Lien web|langue=en|titre=Mars rover deploys Ingenuity helicopter for historic flight |url=https://spaceflightnow.com/2021/04/04/mars-rover-deploys-ingenuity-helicopter-for-historic-flight/|site=blog Ingenuity|date=4 avril 2021|auteur=Stephen Clark}}.</ref>. De nombreux tests statiques sont effectués.

Le fonctionnement du rotor est testé le {{date|9|avril|2021-}} mais est interrompu par un dispositif de protection du logiciel de vol. Le premier vol est repoussé au {{date|14|avril-|2021-}} puis au {{date|17|avril|2021-}}<ref group="Nasa">{{Lien web|langue=en| titre=Mars Helicopter Flight Delayed to No Earlier than April 14|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/291/mars-helicopter-flight-delayed-to-no-earlier-than-april-14/|site=blog Ingenuity|date=10 avril 2021}}.</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Lien web|langue=en|titre=Work Progresses Toward Ingenuity’s First Flight on Mars|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/290/work-progresses-toward-ingenuity-s-first-flight-on-mars/|site=blog Ingenuity|date=12 avril 2021}}.</ref>.

== Mise en œuvre ==

Dix jours ont été prévus pour le déploiement et trente jours pour tester les capacités en vol. Pour le premier vol, l'astromobile s'éloigne de l'hélicoptère à une distance de sécurité ({{unité|50|à=100|mètres}}) puis l'hélicoptère s'élève à la verticale jusqu'à une hauteur de {{unité|3|mètres}} avant de faire du surplace durant {{unité|30|secondes}} (voir animation en annexe). Quatre autres vols de quelques centaines de mètres sont prévus avec une durée pouvant aller jusqu'à {{unité|90|secondes}}<ref name="NASA News 11 mai 2018" group="Nasa" />. Une fois la phase d'expérimentation achevée, il était initialement prévu d'abandonner l'hélicoptère à l'endroit du site de son dernier atterrissage après le cinquième et dernier vol d'essai programmé. Toutefois, vu les résultats très encourageants des quatre premiers vols dépassant toutes les espérances, la NASA a décidé de prolonger la mission d'''{{langue|en|Ingenuity}}'' et de passer à une phase opérationnelle pilote durant laquelle l'hélicoptère effectuerait des missions de reconnaissance pour l'astromobile au début de sa mission scientifique. Les tests effectués durant les cinq premiers vols programmés et le début de la phase opérationnelle pilote sont les suivants<ref name="New York Times 11 mai 2018"/>{{,}}<ref group="Nasa">{{Harvsp|texte=Ingenuity Mars Helicopter landing press kit|2021|p=18-21|id=LandingPressKit}}.</ref>:

[[Fichier:Ingenuity's First Black-and-White Image From the Air.jpg|vignette|167x167px|Premier vol d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}''. L'image a été prise depuis la caméra de navigation (Navcam) de l'hélicoptère, la trace visible est l'ombre de celui-ci projetée sur le sol martien.]]

=== Les cinq premiers vols de démonstration technologique ===

{| class="wikitable alternance centre"  
|+Détails des six premiers vols<ref group="Nasa">{{Harvsp|texte=Ingenuity Mars Helicopter landing press kit|2021|p=21--22|id=LandingPressKit}}.</ref>
|-
! scope=col | N° vol
! scope=col | Objectif  
! scope=col | Déroulement
|-
|align="center"|1 || Validation fonctionnement en vol || Vol effectué vers {{nobr|11 heures}} du matin (vents faibles). Ascension à {{unité|3|m}} avec une vitesse verticale de {{unité|1|m/s}}, vol stationnaire durant {{unité|20|secondes}} et descente avec une vitesse verticale de {{unité|1|m/s}} (voir animation/vidéo en annexe).
|-
|align="center"|2 || Vol horizontal distance réduite || Vol jusqu'à {{unité|5|m}} de hauteur et quelques mètres de distance.
|-
|align="center"|3 || Vol horizontal distance accrue || Distance horizontale portée à {{unité|50|m}}.
|-
|align="center"|4 || Vol horizontal distance accrue || Distance horizontale portée à {{unité|266|m}}.
|-
|align="center"|5 || Objectif fixé en fonction des résultats des vols précédents || Vol sur une distance de {{unité|129|m}}. Altitude record de {{unité|10|m}}. Site d'atterrissage différent de celui de décollage.
|-
|align="center"|6 || Atterrissage sur un autre site jamais exploré et photographié || Premier vol de la phase opérationnelle pilote. Atterrissage impromptu à la suite d'oscillations incontrôlées en vol causées par un problème du système de navigation, mais ''{{Anglais|Ingenuity}}'' a survécu.
|}

Le premier vol est réalisé avec succès le lundi {{date|19|avril|2021}}. ''{{langue|en|Ingenuity}}'' devient le premier engin propulsé volant mis en œuvre sur un autre corps du système solaire que la Terre. Durant ce test d'une durée de 39 secondes l'hélicoptère s'élève de 3 mètres puis effectue un vol stationnaire avant de se reposer<ref name="NASA09042021" group="Nasa">{{lien web |langue=en |url=https://mars.nasa.gov/news/8915/nasas-mars-helicopter-to-make-first-flight-attempt-sunday/ |titre=NASA's Mars Helicopter to Make First Flight Attempt Sunday|date=9 avril 2021 |éditeur=[[NASA]]}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web | url = https://www.nouvelobs.com/sciences/20210419.OBS42981/l-helicoptere-ingenuity-survole-mars-le-premier-vol-motorise-sur-une-autre-planete.html | titre = L’hélicoptère Ingenuity décolle de Mars, le premier vol motorisé sur une autre planète | date = 19 avril 2021 |site = nouvelobs.com | éditeur = [[L'Obs]] | consulté le = 19 avril 2021}}.</ref>.

Le second vol comprenant un déplacement horizontal de deux mètres est effectué le {{Date|22 avril}}<ref group="Nasa">{{Lien web |prénom=Tony |nom=Greicius |titre=NASA’s Ingenuity Mars Helicopter Logs Second Successful Flight |url=http://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-ingenuity-mars-helicopter-logs-second-successful-flight |site=NASA |date=2021-04-22 |consulté le=2021-04-23}}</ref>.
 
Au cours du troisième vol qui a lieu le {{date|25|avril|2021}}, {{Anglais|Ingenuity}} effectue une boucle de {{Nb|100|m}} à une altitude de {{Nb|5|m}} en s'éloignant de {{Nobr|50 mètres}} de son point de départ<ref group="Nasa">{{Lien web |langue=en |titre=We Are Prepping for Ingenuity's Third Flight |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/295/we-are-prepping-for-ingenuitys-third-flight-test |site=mars.nasa.gov |date=22 avril 2021}}.</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Lien web |langue=en |titre=NASA’s Ingenuity Mars Helicopter Flies Faster, Farther on Third Flight |url=https://www.jpl.nasa.gov/news/nasas-ingenuity-mars-helicopter-flies-faster-farther-on-third-flight |site=jpl.nasa.gov |date=25 avril 2021}}.</ref>.

La première tentative de {{4ème|vol}} d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' le {{Date|29 avril 2021}} échoue car l'hélicoptère ne parvient pas à passer en mode vol. La seconde tentative, qui a lieu le {{Date|30 avril 2021}}, est un succès et le vol dure {{Nobr|117 secondes}}<ref name="NYT-20210430">{{lien web |nom=Chang |prénom=Kenneth |titre=NASA’s Mars helicopter flies again and gets a new mission – Ahead of a successful fourth flight, the agency announced that Ingenuity would continue to fly beyond its original month long mission. |url=https://www.nytimes.com/2021/04/30/science/mars-helicopter-nasa.html |date=30 avril 2021 |site=[[The New York Times]] |consulté le=30 avril 2021 |langue=en}}</ref>. Comme pour les deux vols précédents, l'hélicoptère monte d'abord à une altitude de {{Nobr|5 mètres}}. Il vole ensuite vers le sud sur une distance de {{Nobr|133 mètres}} puis revient à son point de départ couvrant ainsi une distance totale de {{Nobr|266 mètres}}<ref name="NASA_2021_04_30_a" group="Nasa">{{lien web|nom=mars.nasa.gov|titre=Ingenuity completes its fourth flight|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/297/ingenuity-completes-its-fourth-flight/|consulté le=2021-04-30|site=mars.nasa.gov|langue=en}}</ref>. Un nombre record d'images a été capturé, environ 60 au total pendant les 50 derniers mètres avant que l'hélicoptère ne fasse demi-tour<ref name="NASA_2021_04_30_a" group="Nasa" />.
 
Le {{Date|7 mai}}, peu avant le cinquième vol d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'', un enregistrement sonore du quatrième vol, capté par un microphone placé sur l'astromobile ''{{langue|en|Perseverance}}'', est publié par l'agence spatiale. Cet enregistrement est à la limite des capacités du système d'enregistrement car la très faible densité de l'atmosphère martienne (1 % à peine de celle de l'atmosphère terrestre) et sa composition très différente (96 % {{CO2}}) réduisent la propagation du son. L'atmosphère très ténue de Mars atténue considérablement la propagation des ondes sonores qui sont également perçues comme beaucoup plus sourdes. Comme l'hélicoptère se trouve à plus de {{Nobr|80 mètres}} du microphone de la [[Mars 2020 (mission spatiale)#Spectromètre imageur SuperCam|Supercam]] du rover ''{{langue|en|Perseverance}}'', les ingénieurs ont dû amplifier le signal sonore et soustraire le bruit de fond produit par les rafales de vent pour obtenir un rapport signal sur bruit audible<ref name="LeMonde_2021_05_08">{{Lien web |langue=fr |titre=Espace : les premiers enregistrements sonores du vol d’Ingenuity sur Mars |url=https://www.lemonde.fr/sciences/article/2021/05/08/espace-les-premiers-enregistrements-sonores-du-vol-d-ingenuity-sur-mars_6079558_1650684.html |périodique=[[Le Monde]].fr |date=8 mai 202 |consulté le=8 mai 2021}}</ref>{{,}}<ref name="Courrier_Int_2021_05_08">{{Lien web |langue=fr |titre=Espace. La Nasa parvient à enregistrer le son produit par son hélicoptère Ingenuity sur Mars |url=https://www.courrierinternational.com/article/espace-la-nasa-parvient-enregistrer-le-son-produit-par-son-helicoptere-ingenuity-sur-mars |périodique=[[Courrier international]] |date=8 mai 2021 |Consulté le=8 mai 2021}}</ref>.

Le cinquième vol a lieu le {{date|07|mai|2021}}. ''{{langue|en|Ingenuity}}'' monte à une altitude de {{Nb|10|m}} et parcourt une distance horizontale de {{Nb|129|m}} à la vitesse de {{Nb|3,5|m/s}}. Le vol dure {{Nobr|108 secondes}} et, pour la première fois, l'hélicoptère ne retourne pas à son point de départ mais se pose sur un nouveau site d'atterrissage<ref name="Spacecom_2021_05_08">{{Lien web |titre=NASA's Mars helicopter Ingenuity lands at new airfield after 5th flight |auteur=Mike Wall |série=Space.com |date=8 mai 2021 |Consulté le=8 mai 2021 |url= https://www.space.com/mars-helicopter-ingenuity-fifth-flight-new-airfield}}</ref>. Ce cinquième vol marque la fin de la phase de démonstration technologique de l'engin.

<gallery caption="Vidéos des premiers vols test d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'', filmés par le rover {{Anglais|[[Mars 2020 (mission spatiale)|Perseverance]]}}.">
Fichier:NASA-MarsIngenuityHelicopter-FirstFlightVideo-20210419.webm|Vol test inaugural du {{Date|19 avril 2021}}.
Fichier:NASA-MarsIngenuityHelicopter-SecondTestFlight-20210422.webm|Second vol test du {{Date|22 avril 2021}}.
Fichier:JPL-20210425 Perseverance Rover's Mastcam-Z Captures Ingenuity's Third Flight.webm|Troisième vol test du {{Date|25 avril 2021}}.
</gallery>

=== Une nouvelle phase de démonstration dédiée à l'évaluation des capacités opérationnelles d'un hélicoptère martien ===

Compte tenu des bons résultats obtenus durant les premiers vols (télécommunications, énergie, navigation) et la bonne santé d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'', l'agence spatiale américaine décide dès le mois d'avril de prolonger l'expérience qui ne devait initialement durer que 30 jours. Cette nouvelle phase doit permettre d'évaluer les capacités d'un hélicoptère à réaliser des expériences de reconnaissance ainsi qu'à prendre en charge d'autres fonctions dans le cadre de futures missions martiennes<ref name="NASA_2021_04_30_b" group="Nasa">{{Lien web|titre=NASA's Ingenuity helicopter to begin new demonstration phase|traduction=L'hélicoptère Ingenuity de la NASA s’apprête à commencer une nouvelle phase de démonstration|url=https://mars.nasa.gov/news/8936/nasas-ingenuity-helicopter-to-begin-new-demonstration-phase|website=NASA|date=30 avril 2021|consulté le=3 mai 2021}}</ref>.

Durant cette nouvelle phase, {{Anglais|Ingenuity}} doit accompagner ''{{langue|en|Perseverance}}'' ou même le précéder pour effectuer des opérations de reconnaissance aérienne pour déterminer les routes que peut emprunter l'astromobile, évaluer l'intérêt scientifique de sites et réaliser des images stéréos permettant de réaliser des cartes topographiques. La fréquence des vols devrait se ralentir et passer d'un vol tous les deux/trois jours à un vol toutes les deux à trois semaines pour ne pas générer d'interférences avec les opérations scientifiques de ''{{langue|en|Perseverance}}''<ref name="NASA_2021_04_30_b" group="Nasa" />.

==== Sixième vol ====

Le sixième vol réalisé le {{date|22|mai|2021}} est un succès partiel, car en raison d'une défaillance technique, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' a dû interrompre celui-ci et se poser {{Nb|5|m}} avant le site d'atterrissage prévu. Mais cet atterrissage a pu se faire en douceur et l'hélicoptère est toujours opérationnel<ref name="flight6" group="Nasa">{{Lien web|nom1=Grip|prénom1=Håvard|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/305/surviving-an-in-flight-anomaly-what-happened-on-ingenuitys-sixth-flight/|titre=Surviving an In-Flight Anomaly: What Happened on Ingenuity’s Sixth Flight|traduction=« Survivre à une anomalie en vol: ce qui s'est passé lors du sixième vol d'Ingenuity »|website=NASA's Mars Exploration Program|date=27 mai 2021|consulté le=27 mai 2021}}</ref>. L'incident a été provoqué par le processus gérant la navigation de l'hélicoptère qui repose à la fois sur la [[centrale à inertie]] (IMU) et les images fournies par la caméra couleurs produisant des images du sol. La centrale à inertie, qui détermine la vitesse de déplacement, corrige ses résultats en utilisant les images du sol fournies par la caméra. Trente images sont prises chaque seconde. L'origine du problème provient d'une erreur de transmission d'une seule image par cette caméra au calculateur de navigation. La perte de données ainsi occasionnée a provoqué une erreur cumulée dans l'[[horodatage]] ''([[:en:timestamp|timestamp]])'' des images suivantes qui ont toutes été décalées dans le temps de quelques dizaines de millisecondes. Cela a suffi pour générer des erreurs de calcul de la position, de la vitesse, de l'altitude et de l'attitude de l'engin. Celui-ci s'est mis à osciller. Heureusement, la robustesse d'autres systèmes embarqués contrôlant la phase d'atterrissage et ne nécessitant pas les images de navigation a permis un atterrissage en douceur de l'hélicoptère<ref name="flight6" group="Nasa" />. Malgré elle, la NASA a exploré les limites de l'[[domaine de vol|enveloppe de vol]] d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' et dispose ainsi de données inédites et acquises en conditions réelles dans l'atmosphère très ténue de Mars qui lui permettront peut-être d'améliorer la robustesse du programme de calcul de navigation autonome d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}''.

==== Septième vol ====

Le {{date|08|juin|2021}}, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' a réalisé un vol de {{Nobr|62,8 secondes}} à une vitesse maximale de {{Nb|4|m/s}}. Il a parcouru {{Nb|106|m}} à une altitude de {{Nb|3|m}} au-dessus du sol pour atterrir à un nouvel endroit non encore reconnu situé au sud de son lieu de départ<ref group="Nasa">{{Lien web|nom1=NASA/JPL|titre=Images from the Mars Perseverance Rover|traduction=Images depuis le rover Persévérance|url=https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/HNM_0107_0676439548_800ECM_N0070001HELI02346_0000A0J#.YMCzJRZ494o.mailto|consulté le=2021-06-08|website=mars.nasa.gov|langue=en}}</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Lien web|nom1=NASA/JPL|titre=Ingenuity Flight 7 Preview|traduction=Aperçu du vol 7 d{{'}}''Ingenuity''|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/306/ingenuity-flight-7-preview/|consulté le=2021-06-08|website=mars.nasa.gov|langue=en}}</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Lien web|nom1=NASA/JPL|titre=Another successful flight|traduction=Encore un autre vol réussi|url=https://mobile.twitter.com/nasajpl/status/1402408813156724737|consulté le=2021-06-09|website=Twitter|langue=en}}</ref>. C'est le second vol de l'hélicoptère à avoir atterri sur un nouveau site sans l'avoir survolé au préalable. Cependant, l'équipe d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' s'était assurée auparavant que le site d'atterrissage n'était pas trop accidenté grâce aux images de la caméra [[HiRISE]] embarquée à bord de l'orbiteur MRO ([[Mars Reconnaissance Orbiter]]) de la NASA. L'objectif de ce vol était la collecte de [[photographie couleur|photographies couleurs]] [[stéréoscopie|stéréos]] afin de tester la faisabilité de [[photographie aérienne|prises de vues aériennes]] pour faciliter la navigation du rover ''{{langue|en|Perseverance}}''. Le vol s'est déroulé sans encombre.

==== Huitième vol ====

Le {{date|22|juin|2021}}, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' a volé environ {{Nb|160|m}} dans la direction sud- sud-est ({{Nobr|157,5 degrés}} dans le sens horlogique à partir du nord) pour atterrir sur le {{Nobr|site E}}, à environ 133,5&nbsp;m de ''[[Mars 2020 (mission spatiale)|Persévérance]]''<ref group="Nasa">{{Lien web|titre=NASA JPL on Twitter|url=https://twitter.com/NASAJPL/status/1407211503397183488|consulté le=2021-06-22|website=Twitter|langue=en}}</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Lien web|auteur=mars.nasa.gov|titre=Images from the Mars Perseverance Rover|url=https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/HNM_0120_0677593610_573ECM_N0080001HELI02767_0000A0J#.YNO3c0-J_xM.mailto/|consulté le =2021-06-23|website=mars.nasa.gov|langue=en}}</ref>. La durée du vol a été de 77,4 secondes, l'altitude maximale de {{Nb|10|m}}, la distance horizontale de {{Nb|160|m}}, la vitesse maximale de 4&nbsp;m/s. Le vol a été couronné de succès.

Le {{date|25|juin|2021}}, le [[Jet Propulsion Laboratory|JPL]] a également annoncé avoir [[téléchargement|téléchargé]] la semaine précédente une mise à jour du programme de contrôle de vol pour résoudre définitivement le problème du micro-contrôleur ("watchdog"), et que le test du [[rotor principal|rotor]] et le huitième vol ont confirmé que la mise à jour fonctionnait<ref name="Tzanetos_308" group="Nasa">{{Lien web |nom1=Tzanetos |prénom1=Teddy |titre=Flight 8 success, software updates, and next steps |traduction=Succès du vol 8, mises à jour du software et prochaines étapes |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/308/flight-8-success-software-updates-and-next-steps/ |website=Mars Helicopter Tech Demo |éditeur=NASA |consulté le =25 juin 2021 |date=25 juin 2021}}</ref>.

La NASA doit encore réaliser une autre mise à jour critique affectant une partie importante du logiciel de contrôle de vol afin de pouvoir résoudre les problèmes rencontrés lors du [[#Sixième_vol|sixième vol]] avec la surcharge du [[processeur|processeur central]] ([[processeur|CPU]]) due à la lourdeur du transfert des photos de la caméra couleur ({{Nobr|13 megapixels}}). Le problème n'étant pas encore résolu, les {{Nobr|vols 7}} et 8 n'ont pas utilisé la caméra couleur afin d'éviter de répéter l'incident du {{Nobr|vol 6}}. Cette mise à jour importante devrait être faite avant le neuvième vol<ref name="Tzanetos_308" group="Nasa" />.

==== Neuvième vol ====

Lors du neuvième vol réalisé le {{date|05|juillet|2021}} , ''{{langue|en|Ingenuity}}'' parcourt une distance record de 625&nbsp;m (aller simple) en 166,4 secondes en direction du sud à la vitesse de 5&nbsp;m/s. Il survole le site de ''{{langue|en|Séítah}}'' particulièrement intéressant sur le plan scientifique, mais difficile d'accès pour ''{{langue|en|Perseverance}}'' du fait de ses ondulations sableuses. Ce neuvième vol est risqué en raison de la topographie inégale du terrain. Le survol du site de ''{{langue|en|Séítah}}'' couvert de dunes de sable de hauteur variable rend difficile la tâche du système de navigation qui s'appuie sur les images du sol pour déterminer la trajectoire. même si l'hélicoptère ralentit lors de la partie la plus délicate de son parcours. Il s’est posé sans encombre au point F<ref group="Nasa">{{Lien web|auteurs=Håvard Grip, Chef Pilote & Bob Balaram, Chef Ingénieur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA|titre=We’re Going Big for Flight 9|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/313/were-going-big-for-flight-9/|consulté le=2021-07-03|website=mars.nasa.gov|langue=en}}</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Lien web|auteur=mars.nasa.gov|titre=Images from the Mars Perseverance Rover|url=https://mars.nasa.gov/mars2020/multimedia/raw-images/|consulté le=2021-07-05|website=mars.nasa.gov|langue=en}}</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{Lien web|titre=https://twitter.com/nasajpl/status/1412092497552019458|url=https://twitter.com/nasajpl/status/1412092497552019458|consulté le=2021-07-05|website=Twitter|langue=en}}</ref>.

==== Dixième vol ====

Le dixième vol qui a lieu le {{date|24|juillet|2021}}. dure 165,4 secondes. ''{{langue|en|Ingenuity}}'' parcourt une distance de 233 m à 12 m d’altitude et à une vitesse moyenne de 5&nbsp;m/s. Entre les points de départ et d’arrivée (nouveau site d’atterrissage G), ''{{langue|en|Ingenuity}}'' se dirige vers le sud puis l’ouest en survolant les ''{{langue|en|Raised Ridges}}'' ({{coord|18.42808|N|77.44373|E|globe:Mars}}) et huit points prédéfinis dont il prend à chaque fois deux photographies couleur, permettant ainsi de réaliser une représentation [[stéréoscopie|stéréoscopique]] du terrain<ref name="Flight-Log" group="Nasa">{{lien web|titre=Flight Log |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Flight-Log |website=Mars Helicopter Tech Demo |éditeur=NASA |consulté le=27 juillet 2021}}</ref>. Ces photographies sont utilisées pour préparer l'étude des ''{{langue|en|Raised Ridges}}'' par l'astromobile ''{{langue|en|Perseverance}}''<ref name="Bendix">{{lien web|prénom1=Aria |nom1=Bendix |date=July 24, 2021 |titre=NASA's Mars helicopter nailed its 10th flight — double what engineers had hoped Ingenuity would do |url=https://www.businessinsider.com/nasa-mars-ingenuity-helicopter-10th-flight-2021-7 |website=Business Insider |consulté le=25 juillet 2021}}</ref>{{,}}<ref name="Tzanetos_316" group="Nasa">{{lien web|prénom1=Teddy |nom1=Tzanetos |titre=Aerial scouting of ‘Raised Ridges’ for Ingenuity’s flight 10 |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/316 |site=Status #316 |éditeur=NASA/JPL |date=July 23, 2021 |consulté le=25 juillet 2021|langue=en}}</ref>{{,}}<ref name="Malik">{{article|prénom1=Tariq |nom1=Malik |date=26 July 2021 |titre=NASA's Mars helicopter soars past 1-mile mark in 10th flight over Red Planet |url=https://www.space.com/mars-helicopter-ingenuity-completes-first-mile-10th-flight |périodique=Space.com}}</ref>.

==== Onzième vol ====
Le onzième vol a eu lieu le {{date|05|août|2021}} <ref group="Nasa">{{lien web|site=Status #318|auteur=Josh Ravich|titre=North-By-Northwest for Ingenuity’s 11th Flight |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/318| éditeur=NASA/JPL|date=August 4, 2021|consulté le=5 août 2021|langue=en}}</ref>{{,}}<ref group="Nasa">{{lien web|titre=#MarsHelicopter has safely flown to a new location!|url=https://mobile.twitter.com/NASAJPL/status/1423316030055600133|consulté le=2021-08-05|website=Twitter|langue=en}}</ref>. Ce vol est une étape de transition destinée à déplacer l’hélicoptère vers un nouvel endroit scientifiquement intéressant pour l'astromobile ''{{langue|en|Perseverance}}'' et d’où ''{{langue|en|Ingenuity}}'' pourra le guider dans ses missions de reconnaissance. Le vol a duré {{Nobr|130,9 secondes}}. Le déplacement de {{Nb|383|m}} en direction du nord-ouest s’est effectué à une altitude maximale de {{Nb|12|m}} et à la vitesse maximale de {{Nb|5|m/s}}. {{Anglais|Ingenuity}} atterrit sur le site H ({{coord|18.43278|N|77.43919|E|globe:Mars}}. Depuis cette nouvelle base il pourra survoler la partie sud de ''{{langue|en|Séítah}}'' qui présente un intérêt géologique.

==== Douzième vol ====

Le {{date|16|août|2021}}, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' a réalisé son douzième vol à une altitude de {{Nobr|10 mètres}} et à une vitesse de {{Nb|5|m/s}} afin de survoler la région sud de ''{{langue|en|Séítah}}'' lors d’un trajet aller et retour de {{Nobr|450 mètres}} avant de revenir se poser à son point de départ (site H, {{coord|18.43278|N|77.43919|E|globe:Mars}}). L'hélicoptère est resté en l'air pendant {{Nobr|169 secondes}}. C'est la durée de vol la plus longue effectuée jusqu'à présent et le deuxième parcours le plus long, le rayon d'action d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' étant surtout limité par l'échauffement de son moteur essentiellement fonction de la durée du vol. Le but de l’opération était de prendre une dizaine d’images couleurs [[stéréoscopie|stéréoscopiques]] afin d'assister l’équipe de ''{{langue|en|Perseverance}}'' dans le choix des éléments les plus pertinents à étudier sur ce site<ref name="NASA_2021_08_15" group="Nasa">{{Lien web|série=Status #321|auteur=Teddy Tzanetos|titre=Better by the dozen – Ingenuity takes on flight 12 |traduction= : Meilleur à la douzaine – Ingenuity entame son douzième envol|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/321| éditeur=NASA/JPL|date=15 août 2021|consulté le=19 août 2021 |langue=en}}</ref>. L’hélicoptère totalise {{Nobr|22 minutes}} de vol cumulées au cours de ses {{Nobr|12 sorties}}<ref name="Ars_Technica_2021_08_17">{{Lien web |titre=After a dozen flights, NASA’s chopper has yet to come a cropper |traduction= : Après une douzaine de vols, l'hélico de la NASA n'a pas encore eu de pépin |auteur=Eric Berger |série=Ars Technica |date=17/08/2021 | consulté le = 19 août 2021 |url= https://arstechnica.com/science/2021/08/after-a-dozen-flights-nasas-chopper-has-yet-to-come-a-cropper/ }}</ref>.

==== Treizième vol ====

Le treizième vol d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' a eu lieu le {{date|05|septembre|2021}} (Sol 193). L'hélicoptère fait une boucle deux fois plus courte {{nobr|(~ {{nb|210 m}})}} que celle du vol précédent {{nobr|(~ {{nb|450 m}})}} pour une durée comparable ({{Nb|161|s}}). Le vol est réalisé à plus basse altitude ({{Nb|8|m}}) et à plus faible vitesse ({{Nb|3,3|m/s}}) pour améliorer la qualité des prises de vue. L’objectif est d’obtenir une dizaine d’images couleurs détaillées d’une zone particulière de la région de Séítah sud. Il s'agit de compléter le relèvement topographique de la crête et des flancs d'une dune dans la direction sud-ouest, c.-à-d. en sens opposé des prises de vue du vol précédent (N° 12, photographies dans la direction nord-est). Après s’être éloigné de son point de départ ({{coord|18.43278|N|77.43919|E|globe:Mars}}) d’une distance de {{Nb|105|m}}, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' est revenu s’y poser<ref name="Nasa_2021_09_03" group="Nasa">{{Lien web|nom1=NASA|titre=Lucky 13 – Ingenuity to get lower for more detailed images during next flight| traduction= : Treize, un nombre porte bonheur – Ingenuity volera plus bas pour des images plus détaillées lors de son prochain vol|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/329/lucky-13-ingenuity-to-get-lower-for-more-detailed-images-during-next-flight/|consulté le =2021-09-04|website=mars.nasa.gov|langue=en}}</ref>.

[[Fichier:Flight 13 zoomed-in animation from Perseverance Mastcam.gif|vignette|centre|redresse=3|Le {{13e|vol}} de ''{{lang|en|Ingenuity}}'' filmé par la caméra Mastcam-Z de l'astromobile positionné à {{Nobr|300 mètres}} de distance ({{Date|5 septembre 2021}}).]]

==== Quatorzième vol : Conjonction solaire et test d'augmentation de la vitesse de rotation ({{Date|octobre 2021}}) ====

En raison de l'allongement de sa mission, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' est amené à voler dans des conditions météorologiques non prévues et dégradées du fait du [[Saison|cycles des saisons]] sur Mars. Avec l'accroissement progressif de la température au printemps et en été, la [[Densité|densité de l'air]] diminue. Elle se réduit de {{unité|0.0145|kg/m<sup>3</sup>}} à {{unité|0.012|kg/m<sup>3</sup>}}. L'[[Domaine de vol|enveloppe de vol]] d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' a été conçue pour des densités de l'air comprises entre {{unité|0.0145}} et {{unité|0.0185|kg/m<sup>3</sup>}}, soit l'équivalent de {{unité|1.2-1.5|%}} de la densité de l'[[atmosphère terrestre]] au [[niveau de la mer]]. A la conception de l'hélicoptère, il était prévu qu{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' dispose d'une réserve de puissance de {{unité|30|%}} pour le décollage et les phases ascensionnelles de ses vols. Avec la baisse de la pression atmosphérique, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' ne dispose plus que d'une marge de {{unité|8|%}} et s'approche des conditions de [[Décrochage (aérodynamique)|décrochage aérodynamique]] provoquées par la [[Portance (aérodynamique)|perte de portance]]. La NASA décide donc d'augmenter la [[Vitesse angulaire|vitesse de rotation]] du [[Rotor (électrotechnique)|rotor]] et de la faire passer à {{unité|2700|[[tour par minute|RPM]]}} (révolutions par minute) pour regagner de la [[Puissance (physique)|puissance]]. Cela implique de plus grandes sollicitations pour l'hélicoptère. Non seulement la puissance à fournir par les batteries est plus élevée, mais les forces exercées sur les pales du rotor sont accrues. La vitesse à l'extrémité des pales s'approche de Mach {{unité|0.8}}, ce qui crée une [[traînée]] plus importante et risque aussi de provoquer des [[vibration]]s intempestives si la structure de l'hélicoptère entre en [[résonance]]. Le but de ce quatorzième vol est donc de tester le comportement de l'appareil dans ces conditions limites<ref name="NASA15092021" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre= Flying on Mars Is Getting Harder and Harder |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/334/flying-on-mars-is-getting-harder-and-harder/|date=15 septembre 2021|site=NASA Science - Mars Helicopter Science Demo|auteur= Håvard Grip}}</ref>

Un premier essai statique (au sol), effectué le {{date|16|septembre|2021}}, teste le comportement de l'hélicoptère. L'objectif est de s'assurer que le niveau des vibrations produites ne perturbe pas le fonctionnement des capteurs et qu'elles ne sont pas susceptibles d'endommager la structure lorsque la vitesse de rotation du rotor est portée à {{unité|2800|tours}} par minute. ''{{langue|en|Ingenuity}}'' réussit ce test et un vol est programmé pour le {{Date|18 septembre}}. L'hélicoptère devait s'élever jusqu'à une altitude de {{unité|5|mètres}} avant de se poser. Mais ce vol est annulé car, durant les vérifications avant vol, l'hélicoptère signale une anomalie (oscillation de {{Nobr|1 degré}} autour de la position attendue) au niveau de deux des servo-moteurs qui contrôlent l'angle des pales. Deux explications sont envisagées : une usure due à un nombre de vols plus élevé que prévu qui aurait augmenté le jeu entre les pièces ou un phénomène d'oscillation généré par la vitesse de rotation du rotor plus élevée que prévu dans les spécifications. Les ingénieurs disposent de plusieurs semaines pour identifier l'origine du problème car les opérations sur Mars doivent marquer une pause du fait de la [[conjonction solaire]] martienne qui doit durer jusqu'à la mi-{{Date|octobre 2021}}. Durant cette période, Mars, vu de la Terre, se situe derrière le soleil, ce qui interrompt les communications entre l'astromobile et le centre de contrôle sur Terre<ref group="Nasa">{{lien web|nom=mars.nasa.gov|titre=Solar conjunction {{!}} Mars in our night sky|url=https://mars.nasa.gov/all-about-mars/night-sky/solar-conjunction|consulté le=2021-08-18|website=NASA’s Mars Exploration Program|langue=en}}</ref>{{,}}<ref name="NASA28092021" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre= 2,800 RPM Spin a Success, but Flight 14 Delayed to Post Conjunction |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/336/2800-rpm-spin-a-success-but-flight-14-delayed-to-post-conjunction/|date=28 septembre 2021|site=NASA Science - Mars Helicopter Science Demo|auteur= Jaakko Karras}}</ref>.

Le {{Date|24 octobre}}, les communications avec l'astromobile sont rétablies et ''{{langue|en|Ingenuity}}'' effectue un vol très court ({{Nobr|23 secondes}}) au cours duquel il s'élève à {{Nobr|5 mètres}} au-dessus du sol et il effectue une [[translation]] horizontale de {{Nobr|2 mètres}}. Pour la première fois la caméra de navigation réalise des photos en noir et blanc à une fréquence élevée ({{Nobr|7 images}} par seconde). Ce quatorzième vol, peu spectaculaire mais réussi, permet de valider la poursuite des opérations dans les conditions dégradées par la baisse de densité de l'atmosphère<ref name="NASA26102021" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre= Flight 14 Successful|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/341/flight-14-successful/|date=26 octobre 2021|site=NASA Science - Mars Helicopter Science Demo|auteur= NASA/JPL}}</ref>.

=== Le défi de l'hiver martien (mai-décembre 2022) ===

À compter de {{Date|mai 2022}}, l'hélicoptère doit subir l'hiver martien, d'une durée de six mois, caractérisé par des nuits très froides (la température peut chuter jusqu'à {{unité|-90|°C}}) et des tempêtes de poussière qui, en obscurcissant le ciel et en recouvrant les cellules solaires de particules, limitent la capacité de recharge des six accumulateurs lithium-ion qui fournissent l'énergie. Or ceux-ci comme certains composants électroniques de l'hélicoptère ne sont pas conçus pour résister à de telles températures. L'hélicoptère dispose de résistances chauffantes pour que la température des composants les plus fragiles ne chute pas sous un certain seuil mais ces radiateurs nécessitent de l'énergie pour pouvoir fonctionner<ref name="NASA06052022" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre=NASA’s Ingenuity in Contact With Perseverance Rover After Communications Dropout |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/379/nasas-ingenuity-in-contact-with-perseverance-rover-after-communications-dropout/|date=6 mai 2022|site=NASAScience - Mars Helicopter Science Demo|auteur=David Agle}}</ref>.

Le {{Date|3 mai 2022}}, l'astromobile ne parvient pas à reprendre contact avec l'hélicoptère. En effet celui-ci a dû, durant la nuit, arrêter son ordinateur interne pour préserver le peu d'énergie disponible pour les résistances chauffantes. Le lendemain, les cellules solaires permettent le redémarrage de l'électronique mais l'horloge interne de l'hélicoptère a été réinitialisée. Ne disposant plus d'une horloge synchronisée avec celle de l'astromobile, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' tente de contacter celui-ci à une heure où il n'est pas à l'écoute (les sessions de télécommunications entre les deux engins se font sur des plages de temps bien précises). Les ingénieurs modifient la programmation pour que l'astromobile maintienne son canal de communications ouvert durant toute la journée du {{Date|5 mai}} et le contact avec ''{{langue|en|Ingenuity}}'' peut être rétabli. Pour que l'incident ne se reproduise pas, les ingénieurs de la NASA prennent temporairement une décision risquée car non prévue à la conception de l'hélicoptère. Le seuil de déclenchement des résistances chauffantes est abaissé de {{Nb|-15|°C}} à {{Nb|-40|°C}}, ce qui doit limiter l'énergie consommée et permettre au bout de quelques jours de recharger suffisamment les accumulateurs pour reprendre un mode de fonctionnement normal. Quelques jours plus tard, les ingénieurs constatent que cette décision a été la bonne et un nouveau vol est programmé (le {{29e}}). La menace représentée par la baisse des températures devrait toutefois persister jusqu'en octobre<ref name="NASA06052022" group="Nasa" />{{,}}<ref name="NASA27052022" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre= Ingenuity Adapts for Mars Winter Operations |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/382/ingenuity-adapts-for-mars-winter-operations/|date=27 mai 2022|site=NASAScience - Mars Helicopter Science Demo|auteur= Teddy Tzanetos}}</ref>.

=== Défaillance de l'inclinomètre ===

L'inclinomètre est un capteur de l'hélicoptère qui fournit avant le décollage l'inclinaison de celui-ci par rapport à la verticale. Cette donnée est utilisée pour définir la trajectoire suivie au décollage. Les ingénieurs de la NASA découvrent en préparant le 29{{e}} vol que ce capteur est tombé en panne. Une solution de secours avait été préparée avant cette défaillance. Un patch est téléchargé pour que les données fournies par l'inclinomètre soient désormais obtenues à partir des sorties de la centrale à inertie. Le résultat est moins précis mais suffisant pour permettre la reprise des vols<ref name="NASA06062022" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre=   Keeping Our Sense of Direction: Dealing With a Dead Sensor|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/385/keeping-our-sense-of-direction-dealing-with-a-dead-sensor/|date=6 juin 2022|site=NASAScience - Mars Helicopter Science Demo|auteur= Håvard Grip}}</ref>.

=== Interruption hivernale des vols ===

Le {{Date|11 juin}}, l'hélicoptère effectue son {{29e|vol}} relativement court. Mais les vols sont interrompus les deux mois suivants pour laisser passer les tempêtes de poussière qui atteignent leur paroxysme en juillet<ref name="NASA13072022" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre=  Ingenuity Postpones Flights Until August |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/392/ingenuity-postpones-flights-until-august/|date=13 juillet 2022|site=NASAScience - Mars Helicopter Science Demo}}</ref>.

=== Reprise des vols (aout 2022) ===

Mi-août il fait toujours aussi froid ({{Nb|-86|°C}} durant la nuit) mais le ciel est plus clair, ce qui permet la reprise de vols qui seront toutefois brefs pour ne pas trop solliciter les accumulateurs. Les ingénieurs vérifient que l'hélicoptère est toujours en état de voler après ce long arrêt hivernal en faisant un test statique du fonctionnement du rotor. Celui-ci est d'abord mis en rotation à une vitesse de {{Nobr|50 tours}} par minute le {{Date|6 août}}, puis de {{Nb|2573|tours}} par minute le {{Date|15 août}}. Les résultats satisfaisants permettent la reprise des vols<ref name="NASA19082022" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre=  Ingenuity Team Spun Up for Upcoming Flight 30 |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/398/ingenuity-team-spun-up-for-upcoming-flight-30/|date=19 aout 2022|site=NASAScience - Mars Helicopter Science Demo|auteur=Teddy Tzanetos}}</ref>.

Au cours des six mois suivants, une dizaine de vols sont effectués et permettent à l'hélicoptère de suivre l'astromobile dans ses déplacements (pour les liaisons avec la Terre, qui passent par {{Anglais|Perseverance}}, l'hélicoptère ne doit pas trop s'éloigner de celui-ci). Mais l'hiver martien se prolonge avec des tempêtes de poussière qui persistent jusqu'en {{Date|janvier 2023}}, limitant la durée de ces vols. Ce n'est finalement que fin janvier que les batteries parviennent à retrouver un taux de charge de 90 % en fin de journée, permettant d'envisager des vols de longue durée. Cette restauration des capacités d'{{Anglais|Ingenuity}} vient à point pour permettre de suivre l'astromobile dans son exploration du sommet du delta. Celle-ci constitue un nouveau défi car le terrain très irrégulier pourrait entraîner la perte des liaisons entre l'hélicoptère et l'astromobile<ref name="NASA14022023" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre=  Perseverance's Four-Legged Companion is Ready |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/441/perseverances-four-legged-companion-is-ready/|date=14 février 2023|site=NASAScience - Mars Helicopter Science Demo|auteur=Travis Brown }}</ref>.

=== Exploration de la partie amont du delta (janvier 2023-janvier 2024) ===

En {{date|janvier 2023}}, l'astromobile {{Anglais|Perseverance}} commence à explorer la partie amont du delta, caractérisée par des terrains relativement jeunes particulièrement intéressants sur le plan scientifique. Pour atteindre les sites les plus prometteurs, il est prévu que l'astromobile effectue un transit rapide en s'enfonçant dans un canyon relativement encaissé et étroit, qui rend la navigation difficile. Dans ce contexte, l'équipe projet assigne à l'hélicoptère un rôle important : effectuer des missions de reconnaissance qui permettent d'identifier à l'avance les obstacles situés sur la trajectoire de l'astromobile (il s'agit notamment de vérifier si les photos prises par le satellite MRO, utilisées par l'équipe chargée de la navigation, sont fiables) et de trouver les sites intéressants à étudier. Néanmoins le relief de la région handicape l'hélicoptère à deux titres : d'une part, pour maintenir la liaison avec la Terre, il doit rester en contact visuel avec l'astromobile, qui lui sert de relais télécom, sans obstacle entre les deux engins ; d'autre part, la trajectoire de l'hélicoptère ne doit pas lui faire survoler l'astromobile pour ne pas risquer d'endommager ce dernier en cas de mauvais fonctionnement de son système de navigation ou de panne mécanique, ce qui devient difficile du fait de l'étroitesse du canyon dans lequel {{Anglais|Perseverance}} circule. Le premier vol dans cette nouvelle région a lieu le {{date|27 janvier 2023}} (vol {{numéro|41}}). Pour remplir ses objectifs, il est prévu que l'hélicoptère devance systématiquement de deux jours l'astromobile, mais cet objectif se révèle difficile à tenir. Pour y parvenir, la fréquence des vols et la vitesse en vol sont augmentées (lors du {{Nobr|vol 45}}, l'hélicoptère établit un nouveau record de vitesse, de {{unité|6|m/s}})<ref name="NASA23032023" group="Nasa">{{lien web|langue=en |titre= Status updates -  The Race Is On |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/450/the-race-is-on/|date=23 mars 2023|site=NASAScience - Mars Helicopter Science Demo|auteur=Travis Brown }}</ref>.

=== Accident et fin de mission ===
Le {{date|18 janvier 2024}}, {{Anglais|Ingenuity}} subit une panne au cours de son {{72e|vol}}, la NASA perdant temporairement le contact avec l'hélicoptère avant de le retrouver deux jours plus tard<ref name="vol 72">{{Lien web | titre = La Nasa a rétabli le contact avec son hélicoptère sur Mars | url = https://www.sciencesetavenir.fr/espace/exploration/la-nasa-a-perdu-le-contact-avec-son-helicoptere-sur-mars_176188 | date = 20 janvier 024 | site    = sciencesetavenir.fr | éditeur = [[Sciences et Avenir]] | consulté le= 26 janvier 2024}}.</ref>. Ce vol avait pour but de vérifier le fonctionnement d{{'}}{{Anglais|Ingenuity}}, après un atterrissage prématuré au cours du précédent, mais la communication entre l'hélicoptère et l'astromobile se coupe plus tôt que prévu, au cours de la descente<ref name="vol 72" />. Le {{date|25 janvier 2024}}, la NASA annonce avoir constaté, sur des images qu{{'}}{{Anglais|Ingenuity}} a prises de son ombre, des dommages à une des pales, dont il manque environ {{unité|25|%}} <ref name="fin mission">{{Lien web | titre = Après une mission historique, la Nasa dit adieu à Ingenuity, son hélicoptère sur Mars | url    = https://www.sciencesetavenir.fr/espace/planetes/apres-une-mission-historique-clap-de-fin-pour-l-helicoptere-de-la-nasa-sur-mars_176397 | date  = 25 janvier 2024 | site= sciencesetavenir.fr | éditeur   = [[Sciences et Avenir]] | consulté le = 26 janvier 2024
}}.</ref>. En janvier 2025, la NASA publie une étude qui indique que quatre pales se seraient en fait brisées en raison des mouvements de roulis et de tangage dus à l'accrochage des pieds de l'appareil sur la crête de la dune sur laquelle il s'est posé<ref>{{Article|titre=Pourquoi Ingenuity s'est écrasé sur Mars|périodique=[[Sciences et Avenir]]|numéro=936|pages=13|date=janvier 2025}}</ref>.  

{{multiple image
| header = Vues des derniers vols d{{'}}''Ingenuity'' prises directement par l'hélicoptère
| direction = horizontal
| align = center
| width = 
| image1 = PIA26242-MarsIngenuityHelicopter-SandRipples-20231222.jpg
| caption1 = Image de vagues de sable prise par ''Ingenuity'' pendant le {{nobr|vol 70}} ({{date|22 décembre 2023}}).
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| image2 = PIA26243-MarsIngenuity-DamagedRotorBladeShadow-20240118.jpg
| caption2 = Photographie par ''Ingenuity'' de l'ombre de l'extrémité endommagée d'une des pales du rotor après le {{nobr|vol 72}} et un atterrissage brutal, le dernier ({{date|18 janvier 2024}})<ref name="NASA_20240125">{{Lien web | auteur=NASA (JPL) | url=https://www.jpl.nasa.gov/news/after-three-years-on-mars-nasas-ingenuity-helicopter-mission-ends | titre=After three years on Mars, Nasa's Ingenuity helicopter mission ends | traduction=Après trois ans sur Mars, la mission de l'hélicoptère Ingenuity de la NASA se termine | site=[[Jet Propulsion Laboratory]] | consulté le=25 janvier 2024 | archive-date=25 January 2024 | archive-url=https://web.archive.org/web/20240125203205/https://www.jpl.nasa.gov/news/after-three-years-on-mars-nasas-ingenuity-helicopter-mission-ends | langue=en }}</ref>{{,}}<ref name="JPL_2024_01_25_damaged_blade">{{Lien web | auteur=NASA (JPL) | titre=Ingenuity spots the shadow of its damaged rotor blade | site=NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) | traduction=Ingenuity repère l'ombre de sa pale de rotor endommagée | date=2024-01-25 | url=https://www.jpl.nasa.gov/images/pia26243-ingenuity-spots-the-shadow-of-its-damaged-rotor-blade | consulté le=2024-01-27 | archive-date=27 January 2024 | archive-url=https://web.archive.org/web/20240127154811/https://www.jpl.nasa.gov/images/pia26243-ingenuity-spots-the-shadow-of-its-damaged-rotor-blade | langue=en }}</ref>{{,}}<ref name="NYT-20240125">{{Lien web |nom1=Chang |prénom1=Kenneth |titre=Ingenuity, the NASA helicopter flying over Mars, ends its mission – The robot flew 72 times, serving as a scouting partner to the Perseverance rover, aiding in the search for evidence that there was once life on the red planet | traduction=Ingenuity, l'hélicoptère de la NASA survolant Mars, termine sa mission – Le robot a volé 72 fois, servant de partenaire de reconnaissance au rover Perseverance, contribuant à la recherche de preuves qu'il y a eu autrefois de la vie sur la planète rouge |url=https://www.nytimes.com/2024/01/25/science/nasa-ingenuity-helicopter-mars.html |date=25 janvier 2024 |site=[[The New York Times]] |archiveurl=https://archive.ph/02rQY |archivedate=25 January 2024 |consulté le=26 janvier 2024 | langue=en }}</ref>.
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}}

=== Synthèse des vols effectués ===
{{boîte déroulante début|titre=Liste des vols effectués |couleurFondT=#E6E6FA}}
{| class="wikitable alternance centre"  
|+Source<ref>{{Lien web|mang=en|titre=Flight Log|url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Flight-Log|consulté le =15 septembre 2023|site=Mars Helicopter Tech Demo|éditeur=NASA }}</ref>.
|-
! scope=col | N°
! scope=col | Date
! scope=col | Distance <br>horizontale
! scope=col | Altitude <br>maximale
! scope=col | Vitesse<br> maximale 
! scope=col | Durée<br> (secondes)
! scope=col | Remarques
|-
|align="center"|1|| 19 avril 2021  || align="center"| 0 m. || align="center"| 3 m. || align="center"| 0 m/s ||  align="center"| 39,1 s. ||
|-
|align="center"|2|| 22 avril 2021  || align="center"| 4 m. || align="center"| 5 m. || align="center"| 0,5 m/s ||  align="center"| 51,9 s. ||
|-
|align="center"|3|| 25 avril 2021  || align="center"| 100 m. || align="center"| 5 m. || align="center"| 2 m/s ||  align="center"| 80,3 s. ||
|-
|align="center"|4|| 30 avril 2021  || align="center"| 266 m. || align="center"| 5 m. || align="center"| 3,5 m/s ||  align="center"| 116,9 s. ||
|-
|align="center"|5|| 7 mai 2021  || align="center"| 129 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 2 m/s ||  align="center"| 108,2 s. ||
|-
|colspan="7 align="center"| '''"Vols opérationnels"'''
|-
|align="center"|6|| 22 mai 2021  || align="center"| 215 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4 m/s ||  align="center"| 139,9 s. ||
|-
|align="center"|7|| 8 juin 2021  || align="center"| 106 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4 m/s ||  align="center"| 62,8 s. ||
|-
|align="center"|8|| 21 juin 2021  || align="center"| 160 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4 m/s ||  align="center"| 77,4 s. ||
|-
|align="center"|9|| 5 juillet 2021  || align="center"| 625 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 5 m/s ||  align="center"| 166,4 s. ||
|-
|align="center"|10|| 24 juillet 2021  || align="center"| 233 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 5 m/s ||  align="center"| 165,4 s. ||
|-
|align="center"|11|| 4 aout 2021  || align="center"| 383 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 5 m/s ||  align="center"| 130,9 s. ||
|-
|align="center"|12|| 16 aout 2021  || align="center"| 450 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4,3 m/s ||  align="center"| 169,5 s. ||
|-
|align="center"|13|| 4 septembre 2021  || align="center"| 210 m. || align="center"| 8 m. || align="center"| 3,3 m/s ||  align="center"| 160,5 s. ||
|-
|align="center"|14|| 24 octobre 2021  || align="center"| 2 m. || align="center"| 5 m. || align="center"| 0,5 m/s ||  align="center"| 23 s. ||
|-
|align="center"|15|| 6 novembre 2021  || align="center"| 407 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 5 m/s ||  align="center"| 128,8 s. ||
|-
|align="center"|16|| 20 novembre 2021  || align="center"| 116 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 1,5 m/s ||  align="center"| 39,1 s. ||
|-
|align="center"|17|| 5 décembre 2021  || align="center"| 187 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 2,5 m/s ||  align="center"| 116,8 ||
|-
|align="center"|18|| 15 décembre 2021  || align="center"| 230 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 2,5 m/s ||  align="center"| 124,3 s. ||
|-
|align="center"|19|| 7 février 2022  || align="center"| 63 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 1 m/s ||  align="center"| 99,8 s. ||
|-
|align="center"|20|| 25 février 2022  || align="center"| 391 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4,4 m/s ||  align="center"| 130,3 s. ||
|-
|align="center"|21|| 10 mars 2022  || align="center"| 370 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3,85 m/s ||  align="center"| 129,2 s. || Début de la saison hivernale. Durant 8 mois, l’hélicoptère dispose d’une énergie limitée qui ne lui permet que des vols courts.
|-
|align="center"|22|| 19 mars 2022  || align="center"| 68 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 1 m/s ||  align="center"| 101,4 s. ||
|-
|align="center"|23|| 23 mars 2022  || align="center"| 358 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4 m/s ||  align="center"| 129,1 s. ||
|-
|align="center"|24|| 3 avril 2022  || align="center"| 47 m. || align="center"| 102 m. || align="center"| 1,45 m/s ||  align="center"| 69,5 s. ||
|-
|align="center"|25|| 8  avril 2022  || align="center"| 704 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 5,5 m/s ||  align="center"| 161,3 s. ||
|-
|align="center"|26|| 19 avril 2022  || align="center"| 360 m. || align="center"| 8 m. || align="center"| 3,8  m/s ||  align="center"| 159 s. ||
|-
|align="center"|27|| 23 avril 2022  || align="center"| 307 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3 m/s ||  align="center"| 152,9 s. ||
|-
|align="center"|28|| 29 avril 2022  || align="center"| 418 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3,6 m/s ||  align="center"| 152,4 s. ||
|-
|align="center"|29|| 11 juin 2022  || align="center"| 179 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 5,5 m/s ||  align="center"| 66,6 s. ||  Premier vol après la "résurrection de l'hélicoptère". Une pause de deux mois est effectuée pour laisser passer les tempêtes de poussière hivernales.
|-
|align="center"|30||  20 aout 2022  || align="center"| 2 m. || align="center"| 5 m. || align="center"| 0,5 m/s ||  align="center"| 33,3 s. ||  Les tempêtes de poussière se calment autorisant des vols courts.
|-
|align="center"|31||  6 septembre 2022  || align="center"| 97 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4,75 m/s ||  align="center"| 56,6 s. ||
|-
|align="center"|32||  17 septembre 2022  || align="center"| 94 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4,75 m/s ||  align="center"| 55,3 s. ||
|-
|align="center"|33|| 24 septembre 2022  || align="center"| 111 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4,75 m/s ||  align="center"| 55,2 s. ||
|-
|align="center"|34|| 22 novembre 2022  || align="center"| 0 m. || align="center"| 0 m. || align="center"| 0 m/s ||  align="center"| 18,3 s. ||
|-
|align="center"|35|| 3 décembre 2022  || align="center"| 15 m. || align="center"| 14 m. || align="center"| 3 m/s ||  align="center"| 52 s. ||
|-
|align="center"|36|| 10 décembre 2022  || align="center"| 110 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 5,5 m/s ||  align="center"| 60,5 s. ||
|-
|align="center"|37|| 17 décembre 2022  || align="center"| 62 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3 m/s ||  align="center"| 55,2 s. ||
|-
|align="center"|38|| 4 janvier 2023  || align="center"| 111 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3,5 m/s ||  align="center"| 74,3 s. ||
|-
|align="center"|39|| 11 janvier 2023  || align="center"| 140 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4 m/s ||  align="center"| 78,7 s. ||
|-
|align="center"|40|| 19 janvier 2023   || align="center"| 178 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3,2 m/s ||  align="center"| 91,61 s. ||
|-
|align="center"|41|| 27 janvier 2023  || align="center"| 183 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3 m/s ||  align="center"| 109,1 s. ||
|-
|align="center"|42|| 4 février 2023  || align="center"| 248 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 3 m/s ||  align="center"| 137,2 s. ||  
|-
|align="center"|43|| 16 février 2023  || align="center"| 390 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 4 m/s ||  align="center"| 146 s. || Les tempêtes de poussière se calment enfin permettant la reprise des vols longs.
|-
|align="center"|44|| 19 février 2023  || align="center"| 334 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 3,5 m/s ||  align="center"| 141,3 s. || 
|-
|align="center"|45|| 22 février 2023  || align="center"| 496 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 6 m/s ||  align="center"| 144,5 s. || 
|-
|align="center"|46|| 25 février 2023  || align="center"| 445 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 5,3 m/s ||  align="center"| 135,9 s. || 
|-
|align="center"|47|| 9 mars 2023  || align="center"| 440 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 5,3 m/s ||  align="center"| 146,1 s. || 
|-
|align="center"|48|| 21 mars 2023  || align="center"| 398 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 4,65 m/s ||  align="center"| 149,9 s. || 
|-
|align="center"|49|| 2 avril 2023  || align="center"| 282 m. || align="center"| 16 m. || align="center"| 6,5 m/s ||  align="center"| 142,7 s. || 
|-
|align="center"|50|| 13 avril 2023  || align="center"| 322 m. || align="center"| 18 m. || align="center"| 4,6 m/s ||  align="center"| 145,7 s. || 
|-
|align="center"|51|| 22 avril 2023  || align="center"| 188 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 4 m/s ||  align="center"| 136,9 s. || 
|-
|align="center"|52|| 26 avril 2023  || align="center"| 363 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 3,8 m/s ||  align="center"| 145 s. || Le contact est perdu lors de l'atterrissage du fait de reliefs s'interposant entre l'hélicoptère et l'astromobile mais la liaison est rétablie le 28 juin<ref>{{lien web|langue=en|url=https://mars.nasa.gov/news/9430/nasas-ingenuity-mars-helicopter-phones-home/|titre=NASA's Ingenuity Mars Helicopter Phones Home  |date=30 juin 2023|site=Mars Exploration|éditeur=NASA}}</ref>.
|-
|align="center"|53|| 22 juillet 2023  || align="center"| 142,5 m. || align="center"| 5 m. || align="center"| 2,5 m/s ||  align="center"| 74,9 s. || 
|-
|align="center"|54|| 3 aout 2023  || align="center"| 0 m. || align="center"| 5 m. || align="center"| 0 m/s ||  align="center"| 24,4 s. || 
|-
|align="center"|55|| 12 aout 2023  || align="center"| 264 m. || align="center"| 10 m. || align="center"| 4,7 m/s ||  align="center"| 142,9 s. || 
|-
|align="center"|56|| 25 aout 2023  || align="center"| 410 m. || align="center"| 12 m. || align="center"| 5,3 m/s ||  align="center"| 140,9 s. ||
|-
|align="center"|57|| 3 septembre 2023  || align="center"| 217 m. || align="center"| 10 m. || align="center"|  3 m/s ||  align="center"| 128,6 s. ||
|-
|align="center"|58|| 11 septembre 2023  || align="center"| 174 m. || align="center"| 10 m. || align="center"|  3 m/s ||  align="center"| 106,8 s. ||
|-
|align="center"|59|| 16 septembre 2023  || align="center"| 0 m. || align="center"| 20 m. || align="center"|  0 m/s ||  align="center"| 142,6 s. ||
|-
|align="center"|60|| 25 septembre 2023  || align="center"| 340 m. || align="center"| 16 m. || align="center"|  8 m/s ||  align="center"| 132,8 s. ||
|-
|align="center"|61|| 05 octobre 2023  || align="center"| 0 m. || align="center"| 24 m. || align="center"|  0 m/s ||  align="center"| 129,5 s. ||
|-
|align="center"|62|| 12 octobre 2023  || align="center"| 268 m. || align="center"| 18 m. || align="center"|  10 m/s ||  align="center"| 121,1 s. ||
|-
|align="center"|63|| 19 octobre 2023  || align="center"| 579 m. || align="center"| 12 m. || align="center"|  6.3 m/s ||  align="center"| 142,6 s. ||
|-
|align="center"|64|| 27 octobre 2023  || align="center"| 411 m. || align="center"| 12 m. || align="center"|  5.8 m/s ||  align="center"| 139,1 s. ||
|-
|align="center"|65|| 02 novembre 2023  || align="center"| 7 m. || align="center"| 10 m. || align="center"|  1 m/s ||  align="center"| 48 s. ||
|-
|align="center"|66|| 03 novembre 2023  || align="center"| 1 m. || align="center"| 3 m. || align="center"|  1 m/s ||  align="center"| 23 s. ||
|-
|align="center"|67|| 02 décembre 2023  || align="center"| 393 m. || align="center"| 12 m. || align="center"|  5,3 m/s ||  align="center"| 135,9 s. ||
|-
|align="center"|68|| 15 décembre 2023  || align="center"| 702 m. || align="center"| 16 m. || align="center"|  10 m/s ||  align="center"| 131,1 s. ||
|-
|align="center"|69|| 20 décembre 2023  || align="center"| 705 m. || align="center"| 16 m. || align="center"|  10 m/s ||  align="center"| 135,4 s. ||
|-
|align="center"|70|| 22 décembre 2023  || align="center"| 260 m. || align="center"| 12 m. || align="center"|  3 m/s ||  align="center"| 132,9 s. ||
|-
|align="center"|71|| 06 janvier 2024  || align="center"| 0 m. || align="center"| 12 m. || align="center"|  7 m/s ||  align="center"| 35 s. ||
|-
|align="center"|72|| 18 janvier 2024  || align="center"| 0 m. || align="center"| 12 m. || align="center"|  0 m/s ||  align="center"| 32 s. ||
|}
{{boîte déroulante fin}}

{{clr}}

== Vers une utilisation future à des fins opérationnelles ==

=== Des résultats qui ouvrent des perspectives nouvelles pour l'exploration martienne ===

Alors que l'objectif était de réaliser des vols durant {{Nobr|30 jours}} martiens, ''{{langue|en|Ingenuity}}'' continue de fonctionner début {{Date|mai 2023}} soit {{Nobr|700 jours}} après l'atterrissage de {{Anglais|Perseverance}} sur Mars. Courant {{Date|novembre 2022}}, il avait effectué {{Nobr|51 vols}} ({{Nobr|91 minutes}} de vol en temps cumulé), parcouru {{Nobr|11,7 kilomètres}}, effectué {{Nobr|25 décollages}} et atterrissages, pris des milliers de photos avec sa caméra de navigation et plusieurs centaines de photos couleurs haute définition. Il a largement démontré sa valeur aussi bien pour les taches scientifiques que pour les opérateurs planifiant les déplacements de l'astromobile. Son état lui permet de continuer à accompagner l'astromobile sur le sommet du delta qui doit être exploré en 2023<ref name="NASA14112022" group="Nasa">{{lien web|langue=en |url=https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/status/417/mars-helicopters-the-4rs/|titre=Mars Helicopters - The 4R's |date=|consulté le=8 mai 2023 |site=Mars Science- Mars Helicopter Tech Demo |éditeur=NASA|auteur1= Bob Balaram }}</ref>{{,}}<ref name="Flight-Log" group="Nasa" />.

''{{langue|en|Ingenuity}}'' a démontré qu'un hélicoptère martien disposait de la capacité unique d'atteindre des sites inaccessibles par tout autre moyen, notamment par un engin sur roues, comme les dunes de Seitah dans le [[Jezero (cratère)|cratère Jezero]]. Un hélicoptère permettrait d'étudier les parois verticales d'un cratère ou de pénétrer dans des [[Tunnel de lave|tubes de lave]]. Leur masse peu élevée permettrait d'envisager une mission sur les hauts plateaux de Mars que les astromobiles ne peuvent explorer (en altitude, la couche atmosphérique n'est pas assez importante pour freiner suffisamment les engins spatiaux arrivant à grande vitesse sur Mars). Un aérobot (hélicoptère ou autre engin volant) peut franchir de grandes distances. Le rayon d'action d'''{{Anglais|Ingenuity}}'' a été volontairement limité à un kilomètre car il s'agissait d'un prototype. Un hélicoptère plus lourd pourrait franchir plusieurs dizaines de kilomètres. Ce changement d'échelle permettrait de lancer une exploration exhaustive de la planète Mars, d'explorer les [[Calottes polaires martiennes|calottes polaires de Mars]] ou d'étudier l'immense [[canyon]] de [[Valles Marineris]]. La surface de la planète Mars a été photographiée avec une résolution spatiale moyenne par les satellites placés en orbite basse comme MRO et quelques sites ont été photographiés de manière détaillée par les astromobiles martiens. Un aérobot dispose de la capacité unique d'emporter des caméras et des instruments scientifiques permettant d'effectuer des observations à une altitude de quelques mètres et même de quelques centimètres sur l'ensemble de la planète. Enfin l'aérobot permet d'envisager une nouvelle manière d'explorer Mars grâce à sa capacité à se déplacer sans intervention humaine, son rayon d'action et sa capacité à déplacer des charges d'un endroit à un autre. Des instruments pourraient ainsi être positionnés à un endroit puis déplacés sur un autre site pour recueillir de nouvelles données<ref name="NASA14112022" group="Nasa" />.

=== Vers une mission martienne centrée sur un hélicoptère lourd ? ===

Sans attendre la fin des tests d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' sur la planète Mars, la NASA a commencé à étudier une deuxième génération d'hélicoptère, capable cette fois de remplir une mission scientifique sur la planète Mars, avec une portée de {{unité|2|kilomètres}} entre deux recharges de ses batteries et un temps de vol maximal de {{unité|4|minutes}}. La principale contrainte est le volume nécessaire pour stocker les [[pale]]s des rotors. Selon une étude de la NASA publiée début 2020, le véhicule de descente des missions martiennes existantes de type ''{{langue|en|[[Mars Pathfinder|Pathfinder]]}}'' utilisé par les astromobiles MER comme [[Mars Pathfinder|Sojourner]] (atterrisseur de {{unité|2.5|m}} de diamètre intérieur) pourrait transporter un hélicoptère d'une vingtaine de kilogrammes de type hexacoptère (six rotors) capable d'emporter une [[Charge utile (astronautique)|charge utile]] (instruments scientifiques, caméras) de {{unité|2|à=3|kilogrammes}}. Le volume disponible dans l'étage de descente permettrait d'embarquer des équipements supplémentaires comme un système de télécommunications permettant des liaisons directes avec la Terre, des instruments scientifiques, etc<ref>{{Article | langue = en | auteur1= Withrow-Maser  Shannah  | auteur2= Koning, Witold | auteur3=Kuang, Winnie | auteur4= Johnson, Wayne R | titre =Recent Efforts Enabling Martian Rotorcraft Missions | périodique = Papier de conférence | mois = 01 | année=2020 | pages=1-10   | url texte=https://ntrs.nasa.gov/citations/20200000788}}.</ref>.

=== Une première utilisation opérationnelle : la mission {{Anglais|Mars Sample Return}} ===
[[Fichier:PIA25338 Three models of Mars helicopter.jpg|vignette|vue d'artiste d'un des deux hélicoptères qui seront chargés de récupérer à l'aide d'un manipulateur à deux doigts les tubes contenant les échantillons de sol si l'astromobile ''{{lang|en|Perseverance}}'' ne parvient pas à les déposer sur le site prévu (vue d'artiste).]]
{{Article détaillé|Mars Sample Return (NASA/ESA){{!}}{{anglais|Mars Sample Return}} (NASA/ESA)}}
La mission ''{{lang|en|[[Mars Sample Return (NASA/ESA)|Mars Sample Return]]}}'' développée par la NASA en collaboration avec l'Agence spatiale européenne a pour objectif de ramener sur Terre les échantillons de sol martien prélevés par l'astromobile ''{{Anglais|Perseverance}}''. Pour remplir cet objectif la mission prévoit d'envoyer un atterrisseur, ''{{lang|en|Sample Retrieval Lander}}'' (SRL), emportant un bras téléopéré permettant de récupérer les tubes contenant les échantillons de sol. Si ces derniers se trouvent hors de portée de l'atterrisseur à la suite d'une panne de {{Anglais|Perseverance}}, SRL dispose de deux hélicoptères ''{{lang|en|Sample Recovery Helicopter}}'' équipés d'une pince pour récupérer les tubes là où ils ont été déposés<ref name="NASA-SRL" group="Nasa">{{lien web|langue=en|url=https://mars.nasa.gov/msr/spacecraft/sample-retrieval-lander/|titre=Spacecraft › Sample Retrieval Lander |consulté le=21 février 2023|date= |site=Mars Sample Return Mission (NASA) |éditeur=NASA}}</ref>.

Les deux hélicoptères ''{{lang|en|Sample Recovery Helicopter}}'' sont directement dérivés de l'hélicoptère ''{{lang|en|Ingenuity}}'' utilisé de manière expérimentale à partir de 2021 sur le sol martien dans le cadre de la mission ''{{lang|en|[[Mars 2020 (mission spatiale)|Mars 2020 / Perseverance]]}}'' dont ils reprennent l'architecture et la taille. Disposant d'un rotor de {{Nobr|1,2 mètre}} de diamètre et hauts de {{Nobr|52 centimètres}}, ils ont une masse de {{Nobr|2,26 kilogrammes}} (poids de {{Nobr|0,86 kilogramme}} sur Mars). Ils se distinguent de ''{{lang|en|Ingenuity}}'' par leur train d'atterrissage - les quatre pieds sont remplacés par des roues de {{Nobr|10 centimètres}} de diamètre et de {{Nobr|2 centimètres}} de large), ce qui leur permet de se déplacer sur le sol pour effectuer des déplacements courts, et par la présence d'une pince articulée qui sera utilisée pour saisir les tubes d'échantillons. Leur vitesse horizontale maximale est de 5 mètres par seconde (environ {{Nb|18|km/h}}), leur rayon d'action est de {{Nobr|700 mètres}} et l'altitude maximale est de {{Nobr|20 mètres}}. L'énergie est fournie par des panneaux solaires qui chargent des [[Accumulateur lithium-ion|accumulateurs lithium-ion]]<ref group="Nasa">{{lien web|langue=en|url=https://mars.nasa.gov/msr/spacecraft/sample-recovery-helicopters/|titre=Spacecraft › Sample Recovery Helicopters |consulté le=21 février 2023|date= |site=Mars Sample Return Mission (NASA) |éditeur=NASA}}</ref>.

=== L'aérobot {{Anglais|Dragonfly}} ===
{{Article détaillé|Dragonfly (sonde spatiale){{!}}{{anglais|Dragonfly}}}}
Il est très probable que les recherches réalisées pour la conception d{{'}}''{{langue|en|Ingenuity}}'' seront utilisées pour le développement de la mission ''{{langue|en|[[Dragonfly (sonde spatiale)|Dragonfly]]}}''. Cet [[aérobot]] de type [[aérogire]] d'une masse de {{Nb|450|kg}} doit s'envoler en 2027 à destination du plus grand satellite de [[Saturne (planète)|Saturne]] [[Titan (lune)|Titan]]. Son objectif est d'effectuer de multiples vols de courte durée pour étudier la basse atmosphère et la surface de Titan. Pour disposer de suffisamment d'énergie pour fonctionner et survivre à une température moyenne de {{Nb|-180|°C}}, l'engin spatial dispose d'un [[générateur thermoélectrique à radioisotope]]<ref>{{Article | langue = en | auteur1=Jason W. Barnes  | auteur2= Elizabeth P. Turtle  | auteur3= Melissa G. Trainer  | auteur4= Ralph D. Lorenz  | auteur5= Shannon M. MacKenzie  | auteur6= Carolyn M. Ernst  | auteur7= Caroline Freissinet  | auteur8= Kevin P. Hand  | auteur9= Alexander G. Hayes | auteur10= William B. Brinckerhoff | auteur11= Morgan L. Cable  |et al.=oui| titre =Science Goals and Objectives for the Dragonfly Titan Rotorcraft Relocatable Lander | périodique = The Planetary Science Journal|volume=2|numéro=4 | année=2021 | pages= 130 | url texte=https://iopscience.iop.org/article/10.3847/PSJ/abfdcf | id=Barnes2021 |DOI= 10.3847/psj/abfdc  }}</ref>.

== Code OACI ==
Le {{Date|19 avril 2021}}, {{Anglais|Ingenuity}} a procédé à son premier vol sur Mars depuis le [[Jezero (cratère)|cratère Jezero]]. En conséquence, l'[[Organisation de l'aviation civile internationale]] (OACI) a attribué à l'hélicoptère l'indicatif à trois lettres IGY et l'indicatif d'appel INGENUITY, tandis que le cratère Jezero a reçu le [[code OACI des aéroports|code]] JZRO. C'est le seul site à avoir J en première lettre<ref group="Nasa">{{Lien web |langue=en |nom=mars.nasa.gov |titre=NASA's Ingenuity Mars Helicopter Succeeds in Historic First Flight |url=https://mars.nasa.gov/news/8923/nasas-ingenuity-mars-helicopter-succeeds-in-historic-first-flight |site=NASA Mars Exploration |consulté le=2023-03-29}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |titre=OACI : nouveaux aéroport et compagnie aérienne – sur Mars {{!}} Air Journal |url=https://www.air-journal.fr/2021-04-21-oaci-nouveaux-aeroport-et-compagnie-aerienne-sur-mars-5227432.html |date=2021-04-21 |consulté le=2023-10-19}}</ref>{{,}}<ref>{{Lien web |titre=L’OACI marque un nouveau bond dans l’histoire de l’aviation en assignant des codes au premier vol jamais effectué sur une autre planète |url=https://www.icao.int/Newsroom/Pages/FR/ICAO-celebrates-latest-step-in-aviation-innovation-with-code-assignments-for-world-first-offplanet-flight-operation.aspx |site=www.icao.int |consulté le=2023-10-19}}</ref>.

== Notes et références ==

=== Nasa ===
<references group="Nasa" />

=== Références ===
{{Références|colonnes=2}}

=== Bibliographie ===
* {{Lien conférence |langue=en |url=https://rotorcraft.arc.nasa.gov/Publications/files/Balaram_AIAA2018_0023.pdf |format=pdf |titre=Mars Helicopter Technology Demonstrator |auteur=J. (Bob) Balaram {{et al.}} |date=8–12 janvier 2018 |conférence=2018 AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference |lien conférence=  |lieu=Kissimmee, Floride (États-Unis) |éditeur= |volume= |édition= |pages=18 |doi= |bibcode= |id=Balaram2018}} {{Commentaire biblio SRL|Caractéristiques techniques détaillées, description des études et des tests effectués.}} 
* {{Ouvrage |langue=en |id=LandingPressKit |auteur=NASA |année=2021 |mois=janvier |titre=Ingenuity  Mars Helicopter landing press kit |isbn= |éditeur=NASA |pages totales=33 |lire en ligne=https://mars.nasa.gov/system/downloadable_items/45586_ingenuity_landing_press_kit.pdf |format électronique=pdf}} {{Commentaire biblio SRL|Dossier de presse de la NASA sur l'hélicoptère ''{{langue|en|Ingenuity}}''.}} 
* {{Ouvrage |langue=en |id=Ball2007 |éditeur=Cambridge University Press |auteur1=Andrew J. Ball |auteur2=James R.C. Garry |auteur3=Ralph D. Lorenz |auteur4=Viktor V. Kerzhanovichl |titre=Planetary Landers and entry Probes |année=2007 |isbn=978-0-521-12958-9}}.
* {{Article |langue=en |prénom1=Shannah |nom1=Withrow-Maser |prénom2=Witold |nom2=Koning |prénom3=Winnie |nom3=Kuang |prénom4=Wayne R. |nom4=Johnson |titre=Recent Efforts Enabling Martian Rotorcraft Missions |périodique=Papier de conférence |mois=janvier |année=2020 |pages=1–10 |url texte=https://ntrs.nasa.gov/citations/20200000788 |commentaire=Étude de faisabilité d'un hélicoptère martien de deuxième génération ({{1re}} génération ''{{langue|en|Ingenuity}}'')}}.

== Voir aussi ==
{{autres projets|commons=Category:Ingenuity helicopter}}
=== Articles connexes ===
* [[Aérobot]]
* [[Dragonfly (sonde spatiale)|''Dragonfly'']] : aérobot qui doit explorer la lune [[Titan (lune)|Titan]].
* [[Exploration de Mars par Perseverance|Exploration de Mars par ''Perseverance'']] : déroulement des tests à la surface de Mars.
* [[Mars 2020 (mission spatiale)|Mars 2020]] : mission au cours de laquelle l'hélicoptère est testé.

=== Vidéos ===
<gallery widths="200" heights="200">
Mars Helicopter deployment testing.webm|Vidéo des tests de déploiement de l'hélicoptère sur le sol de Mars. 
NASA-MarsHelicopterIngenuity-20200429.webm|Animation montrant un vol de l'hélicoptère. 
</gallery>

=== Liens externes ===
* [https://mars.nasa.gov/technology/helicopter/#Flight-Log NASA Mars Helicopter flight log]: accès direct aux données des vols d{{'}}''{{Anglais|Ingenuity}}''

{{Palette|Sondes spatiales martiennes|Programme spatial américain}}
{{Portail|Robotique|Astronautique|Hélicoptères|Mars|Années 2020}}

[[Catégorie:Mars 2020 (mission spatiale)]]
[[Catégorie:Hélicoptère à rotors coaxiaux]]
[[Catégorie:Aérobot]]
[[Catégorie:Premier vol en 2021]]