Το επίμονο ρόβερ το σηκώνει στο δέλτα του Άρη

Το ρόβερ Perseverance Mars της NASA αντανακλάται στα ίχνη των τροχών του στις 17 Μαρτίου 2022, την 381η ημέρα Sol, ή Sol, ημέρα της αποστολής. Πίστωση: NASA/JPL-Caltech

Το Perseverance Mars της NASA προσπαθεί να καλύψει περισσότερες αποστάσεις σε ένα μήνα από οποιοδήποτε άλλο ρόβερ πριν από αυτόν — και το κάνει χρησιμοποιώντας τεχνητή νοημοσύνη. Στο δρόμο μπροστά υπάρχουν λάκκοι με άμμο, κοιλώματα και πεδία με αιχμηρά βράχια που το rover θα πρέπει να περιηγηθεί μόνο του. Στο τέλος του ταξιδιού των 3 μιλίων (5 χιλιομέτρων), που ξεκίνησε στις 14 Μαρτίου 2022, το Perseverance θα φτάσει σε ένα αρχαίο δέλτα ποταμού εντός του κρατήρα Jezero, όπου υπήρχε μια λίμνη πριν από δισεκατομμύρια χρόνια.


Αυτό το δέλτα είναι μια από τις καλύτερες τοποθεσίες στον Άρη για να αναζητήσει ένα ρόβερ για σημάδια προηγούμενης μικροσκοπικής ζωής. Χρησιμοποιώντας ένα τρυπάνι στο τέλος του ρομποτικού του βραχίονα και ένα περίπλοκο σύστημα συλλογής δειγμάτων στο στομάχι του, ο Perseverance συλλέγει πυρήνες βράχου για να τους φέρει πίσω στη Γη – το πρώτο μέρος της εκστρατείας επιστροφής δειγμάτων στον Άρη.

“Τα δέλτα είναι τόσο σημαντικά που έχουμε ήδη αποφασίσει να μειώσουμε τις επιστημονικές δραστηριότητες και να επικεντρωθούμε στην οδήγηση για να φτάσουμε εκεί πιο γρήγορα”, δήλωσε ο Ken Farley του Caltech, επιστήμονας του έργου για επιμονή. “Θα τραβήξουμε πολλές φωτογραφίες του Δέλτα κατά τη διάρκεια αυτού του ταξιδιού. Όσο πλησιάζουμε, τόσο πιο εντυπωσιακές θα είναι αυτές οι φωτογραφίες.”

Σε αυτές τις εικόνες, η επιστημονική ομάδα θα ψάξει για βράχους που τελικά θα θέλει να μελετήσει λεπτομερέστερα χρησιμοποιώντας τα εργαλεία του βραχίονα επιμονής. Θα αναζητήσουν επίσης τις καλύτερες διαδρομές με rover για να ανέβουν στο δέλτα των 130 ποδιών (40 m).

Αλλά πρώτα, η επιμονή πρέπει να φτάσει εκεί. Το rover θα το κάνει αυτό βασιζόμενος στο αυτό-οδηγούμενο σύστημα AutoNav, το οποίο έχει ήδη σημειώσει ρεκόρ χιλιομέτρων. Ενώ όλα τα ρόβερ του Άρη της NASA έχουν δυνατότητες αυτοοδήγησης, το Perseverance είναι το πιο προηγμένο μέχρι τώρα.

«Οι αυτόνομες λειτουργίες που χρειάστηκαν λίγα λεπτά σε ένα όχημα, όπως ευκαιρίες, συμβαίνουν σε λιγότερο από ένα δευτερόλεπτο με επιμονή», είπε ο βετεράνος σχεδιαστής ρόβερ και προγραμματιστής λογισμικού πτήσης Mark Maimon του Εργαστηρίου Jet Propulsion της NASA στη Νότια Καλιφόρνια, το οποίο ηγείται της αποστολής. «Επειδή η αυτόνομη οδήγηση είναι πλέον ταχύτερη, μπορούμε να καλύψουμε μεγαλύτερη περιοχή από ό,τι αν οι άνθρωποι προγραμμάτιζαν κάθε κίνηση».

Το ρόβερ Perseverance Mars της NASA θα ακολουθήσει την προτεινόμενη διαδρομή προς το Δέλτα του κρατήρα Jezero που παρουσιάζεται σε αυτό το κινούμενο σχέδιο. Το Δέλτα είναι μια από τις πιο σημαντικές τοποθεσίες που θα επισκεφθεί το ερηνοσκάφος καθώς αναζητά σημάδια αρχαίας ζωής στον Άρη. Πιστώσεις: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/Πανεπιστήμιο της Αριζόνα

Πώς λειτουργεί η διάταξη ρόβερ

Πριν απογειωθεί το ρόβερ, μια ομάδα ειδικών σχεδιασμού πλοήγησης (το Perseverance έχει 14 εναλλαγές) γράφουν εντολές για να εκτελέσει ο ρομπο-πλοηγός. Οι εντολές φτάνουν στον Άρη μέσω του δικτύου Deep Space της NASA και το Perseverance στέλνει τα δεδομένα πίσω, ώστε οι σχεδιαστές να μπορούν να επιβεβαιώσουν την πρόοδο του ανιχνευτή. Απαιτούνται αρκετές ημέρες για την ολοκλήρωση ορισμένων σχεδίων, όπως με την τελευταία διαδρομή που εκτείνεται σε περίπου 1.673 πόδια (510 μέτρα) και περιελάμβανε χιλιάδες μεμονωμένες παραγγελίες ρόβερ.

Ορισμένες μονάδες απαιτούν περισσότερη ανθρώπινη συνεισφορά από άλλες. Το AutoNav είναι χρήσιμο για οδήγηση σε επίπεδο έδαφος με μικρούς πιθανούς κινδύνους – π.χ. μεγάλους βράχους και γκρεμούς – που είναι εύκολο να εντοπίσει το ρόβερ και να επεξεργαστεί.

Σκέψη κατά την οδήγηση

Το AutoNav αντικατοπτρίζει την εξέλιξη των εργαλείων αυτόνομης οδήγησης που είχαν αναπτυχθεί προηγουμένως για περιπλανώμενα οχήματα της NASA, όπως το Spirit, το Opportunity και το Curiosity. Αυτό που είναι διαφορετικό με το AutoNav είναι το “Think while Driving” – επιτρέποντας τη λήψη και την επεξεργασία εικόνων εν κινήσει. Στη συνέχεια, το rover κινείται με βάση αυτές τις εικόνες. Είναι αυτός ο βράχος πολύ κοντά; Θα μπορούσε το στομάχι του να αφαιρέσει αυτόν τον ογκόλιθο; Τι γίνεται αν οι τροχοί του ρόβερ γλιστρήσουν;

Οι συσκευές που αναπτύχθηκαν επιτρέπουν την «σκέψη κατά την οδήγηση». Οι πιο γρήγορες κάμερες σημαίνουν ότι το Perseverance μπορεί να καταγράψει εικόνες αρκετά γρήγορα ώστε να επεξεργαστεί τη διαδρομή του σε πραγματικό χρόνο. Και σε αντίθεση με τους προκατόχους του, το Perseverance διαθέτει έναν επιπλέον υπολογιστή αποκλειστικά αφιερωμένο στην επεξεργασία εικόνας. Ο υπολογιστής βασίζεται σε ένα εξαιρετικά αποδοτικό μικροτσίπ μίας χρήσης που ονομάζεται συστοιχία πύλης προγραμματιζόμενης πεδίου, η οποία είναι ιδανική για επεξεργασία όρασης υπολογιστή.

«Στα προηγούμενα περιπλανώμενα οχήματα, η αυτονομία σήμαινε επιβράδυνση επειδή τα δεδομένα έπρεπε να υποβληθούν σε επεξεργασία σε έναν μόνο υπολογιστή», είπε ο Maimon. “Αυτός ο επιπλέον υπολογιστής είναι πολύ γρήγορος σε σύγκριση με αυτό που είχαμε στο παρελθόν και η ανάθεση του στο drive σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να μοιράζεστε υπολογιστικούς πόρους με περισσότερες από 100 άλλες εργασίες.”

Φυσικά, οι άνθρωποι δεν βγαίνουν ποτέ εντελώς εκτός εικόνας κατά τη διάρκεια των κινητήρων AutoNav. Εξακολουθούν να σχεδιάζουν την κύρια διαδρομή χρησιμοποιώντας εικόνες που λαμβάνονται από το διάστημα από αποστολές όπως το Mars Reconnaissance Orbiter της NASA. Στη συνέχεια, επισημαίνουν εμπόδια, όπως πιθανές παγίδες άμμου που πρέπει να αποφύγει η επιμονή, και σχεδιάζουν περιοχές “μείνετε μακριά” και “μείνετε σε” που τον βοηθούν να πλοηγηθεί.

Μια άλλη μεγάλη διαφορά είναι η επίμονη αίσθηση του χώρου.

Το ανεξάρτητο λογισμικό πλοήγησης της Curiosity κρατά το rover σε μια φούσκα ασφαλείας πλάτους 16 ποδιών (5 μέτρων). Εάν το Curiosity εντοπίσει δύο ογκόλιθους που απέχουν, για παράδειγμα, 15 πόδια (4,5 μέτρα) μεταξύ τους – ένα κενό στο οποίο μπορεί εύκολα να πλοηγηθεί – θα εξακολουθεί να σταματήσει ή να ταξιδέψει γύρω τους αντί να κινδυνεύσει να περάσει.

Αλλά η φούσκα επιμονής είναι πολύ μικρότερη: ένα εικονικό κουτί είναι κεντραρισμένο σε κάθε έναν από τους έξι τροχούς του ρόβερ. Το πιο πρόσφατο διαστημικό σκάφος του Άρη έχει μια πιο ευαίσθητη κατανόηση του εδάφους και μπορεί να περιηγηθεί μόνο του τους βράχους.

«Όταν κοιτάξαμε για πρώτη φορά τον κρατήρα Jezero ως σημείο προσγείωσης, ανησυχούσαμε για τα πυκνά πεδία βράχου που είδαμε διάσπαρτα στο πάτωμα του κρατήρα», είπε ο Maimon. «Τώρα είμαστε σε θέση να αποφύγουμε βράχους με τους οποίους δεν είχαμε αντιμετωπίσει πριν ή ακόμα και να τους ρίξουμε σε καμία πλευρά».

ενώ το προηγούμενο πλάνης Οι αποστολές έκαναν πιο αργό ρυθμό εξερεύνησης κατά μήκος της διαδρομής τους, με το AutoNav να δίνει στην επιστημονική ομάδα τη δυνατότητα να μεταβεί στις τοποθεσίες που έχουν μεγαλύτερη προτεραιότητα. Αυτό σημαίνει ότι η αποστολή επικεντρώνεται περισσότερο στον πρωταρχικό της στόχο: να βρει δείγματα που οι επιστήμονες θα θέλουν τελικά να επιστρέψουν στη Γη.


Υπάρχει ένας μεγάλος ογκόλιθος κολλημένος μέσα σε έναν από τους τροχούς της επιμονής


Εισαγωγή του
Εργαστήριο Jet Propulsion

το απόσπασμα: Perseverance rover raises it to Mars delta (2022, 18 Μαρτίου) Ανακτήθηκε στις 18 Μαρτίου 2022 από https://phys.org/news/2022-03-perseverance-rover-hightails-martian-delta.html

Αυτό το έγγραφο υπόκειται σε πνευματικά δικαιώματα. Ανεξάρτητα από οποιαδήποτε δίκαιη συναλλαγή για σκοπούς ιδιωτικής μελέτης ή έρευνας, κανένα μέρος δεν επιτρέπεται να αναπαραχθεί χωρίς γραπτή άδεια. Το περιεχόμενο παρέχεται μόνο για ενημερωτικούς σκοπούς.

READ  Τέσσερις πρόσφατα ανακαλυφθέντες πλανήτες που θα μπορούσαν να βοηθήσουν να δώσουν νέες γνώσεις για το πώς ήταν η Γη στις πρώτες μέρες της

Αφήστε μια απάντηση

Η ηλ. διεύθυνση σας δεν δημοσιεύεται. Τα υποχρεωτικά πεδία σημειώνονται με *