Roverul Marte cu conducere automată a NASA „ia volanul”

Primul motor Autonav de perseverență: Perseverența depinde de camerele de navigare din stânga și din dreapta. Renderul prezentat aici combină perspectiva a două camere mobile în timpul primei unități a rover-ului folosind AutoNav, funcția de navigare automată. Credit: NASA / JPL-Caltech

Cel mai recent rover al agenției face o croazieră pe Marte folosind un nou sistem de navigație automată îmbunătățit.

Cel mai nou robot cu șase roți al NASA de pe Marte, Perseverance Probe, începe o călătorie epică pe podeaua craterului în căutarea semnelor vieții antice. Aceasta înseamnă că echipa rover-ului este profund implicată în planificarea rutelor de navigație, elaborarea instrucțiunilor care urmează să fie difuzate și chiar purtarea de ochelari 3D speciali pentru a-și determina traseul.

Dar din ce în ce mai mult, rover-ul se va ocupa de conducerea sa, folosind un puternic sistem automat de navigație. Numit AutoNav, acest sistem îmbunătățit 3D mapează terenul din fața ta, identifică pericolele și trasează un traseu în jurul oricăror obstacole, fără îndrumări suplimentare din partea controlerelor de la sol.

„Avem o abilitate numită„ gândește în timp ce conduci ”, a spus Vandy Verma, inginer șef, planificator de rover și șofer la Laboratorul de propulsie cu jet al NASA din sudul Californiei.„ Roverul se gândește la auto-conducere în timp ce roțile sale se rotesc ”.

Această abilitate, împreună cu alte îmbunătățiri, poate permite Tenacității să atingă o viteză maximă de 393 picioare (120 de metri) pe oră; Predecesorul său, Curiosity, echipat cu o versiune anterioară a AutoNav, acoperă aproximativ 20 de metri pe oră în timp ce urcă Muntele Sharp spre sud-est.

„Am accelerat AutoNav de patru sau cinci ori”, a spus Michael McHenry, lider în domeniul mobilității și parte a echipei de planificatori itineranți ai Jet Propulsion Laboratory. „Conducem mult mai departe în mult mai puțin timp decât a arătat Curiosity”.

Pe măsură ce Perseverența începe prima campanie științifică pe motivul craterului Jezero, AutoNav va fi o caracteristică cheie pentru a vă ajuta să faceți treaba.

Acest crater era un lac, când acum miliarde de ani Marte era mai umed decât este astăzi, iar destinația pentru persistență era o deltă a râului uscat la marginea craterului. Dacă viața s-ar fi stabilit mai devreme pe Marte, s-ar fi putut găsi acolo semne ale acesteia. Rover-ul va colecta probe la 9 mile (15 kilometri) distanță, apoi va pregăti probele pentru colectare într-o viitoare misiune care le va returna pe Pământ pentru analiză.

„Vom putea ajunge acolo unde oamenii de știință vor să meargă mult mai repede”, a declarat Jennifer Trosper, care a lucrat la fiecare dintre rover-urile Marte ale NASA și este managerul de proiect al rover-ului Marte 2020 Perseveranță. „Acum suntem capabili să parcurgem acest teren mai complex în loc să îl ocolim: nu este ceva ce am putut face înainte”.

Elementul uman

Desigur, persistența nu poate avea AutoNav singur. Implicarea echipei Rover rămâne esențială pentru planificarea și conducerea căii de perseverență. O întreagă echipă de profesioniști dezvoltă un traseu de navigație împreună cu planificarea activității rover-ului, fie că examinează o caracteristică geologică interesantă în drum spre destinația sa, fie că prelevează probe în curând.

Simularea pe computer a primului motor Autonav Perseverance: Această simulare pe computer arată nava spațială Persevering Mars a NASA, pe măsură ce face prima comandă folosind funcția sa de autonavigație, care îi permite să evite rocile și alte pericole fără aportul inginerilor de la sol. Credit: NASA / JPL-Caltech

Datorită întârzierii semnalului radio între Pământ și Marte, pur și simplu nu pot deplasa rover-ul înainte folosind joystick-ul. În schimb, scanează imagini din satelit, purtând uneori acei ochelari 3D pentru a vedea suprafața lui Marte în vecinătatea roverului. Odată ce echipa se oprește, ei trimit instrucțiunile către Marte, iar roverul le va îndeplini a doua zi.

Roțile de perseverență au fost, de asemenea, modificate pentru a ajuta la cât de repede pot fi realizate aceste planuri: pe lângă diametrul ușor mai mare și mai îngust decât roțile Curiosity, fiecare are 48 de segmente care arată ca niște linii ușor ondulate, spre deosebire de cele 24 de abordări cu model de chevron ale Curiosity. Obiectivele au fost de a ajuta la tracțiune și la durabilitate.

Curiozitatea nu a putut AutoNav din cauza problemei uzurii roților „, a spus Trosper. „La începutul misiunii am întâlnit bolovani mici, ascuțiți și ascuțiți, care au început să pună găuri în roți, iar AutoNav nu a evitat acest lucru.”

Clearance-ul mai ridicat al persistenței permite, de asemenea, roverului să ruleze în siguranță pe teren mai accidentat – inclusiv bolovani de dimensiuni bune. Capacitățile de autonavigație îmbunătățite ale perseverenței includ ENav sau Navigare îmbunătățită, o combinație de algoritm și software care permite o detectare mai precisă a riscurilor.

Spre deosebire de predecesorii săi, Perseverența poate folosi doar unul dintre computerele sale pentru a naviga pe suprafață; Calculatorul principal se poate dedica multor alte sarcini care mențin vehiculul sănătos și activ.

Acest element de calcul al viziunii, sau VCE, a ghidat perseverența către suprafața lui Marte în timpul intrării, coborârii și coborârii din februarie. Acum este folosit cu normă întreagă pentru a cartografia călătoria rover-ului, ajutându-l în același timp să evite problemele pe parcurs.

De asemenea, rover-ul urmărește cât de departe se deplasează dintr-un loc în altul folosind un sistem numit „contoare optice”. Perseverența face periodic fotografii pe măsură ce se mișcă și compară o poziție cu următoarea pentru a vedea dacă a deplasat distanța așteptată.

Membrii echipei spun că doresc să lase AutoNav să „preia conducerea”. Dar vor fi, de asemenea, dispuși să intervină atunci când este nevoie.

Și cum este să conduci pe Marte? Planificatorii și șoferii spun că nu îmbătrânește niciodată.

„Jesero este incredibil”, a spus Verma. „Este un paradis al șoferului Rover. Când porți ochelari 3D, vezi mai multe valuri pe teren. În unele zile, mă uit la poze.”