Пърсивиърънс с рекорд за автономно изминаване

Рекорд и ключова технология

Най-новият марсоход на НАСА, „Пърсивиърънс“, се готви да подобри рекорда за най-голямо изминато разстояние от превозно средство на друг свят, като ще премине границата от 45,16 км по марсианската повърхност. Успехът се отдава основно на способността му да се движи автономно, а не на по-висока скорост, обяснява ръководителят на проекта Стивън Лий от Лабораторията за реактивно движение на НАСА: „Истинската технология, която направи това възможно, е неговата система за автонавигация.“

Тази автономия позволява на „Пърсивиърънс“ да извършва наблюдение и изчисления в реално време, докато колелата се въртят. По приблизителни данни около 90% от изминатото от марсохода разстояние е в автономен режим благодарение на неговия по-модерен изчислителен модул (Vision Compute Element). Макар и да не е изключително бърз — максималната скорост на колелата е около 150 метра в час — постоянната самостоятелна навигация увеличава обхвата и ефективността.

Сравнение с предишни мисии

За контраст, „Кюриосити“, който е близък по конструкции до „Пърсивиърънс“ но е изпратен девет години по-рано, използва по-стар бордов компютър, част от чипсета на който датира от 90-те години. В резултат едва около 10% от шофирането на „Кюриосити“ е автономно, тъй като изчислителните му възможности са значително по-бавни. За десетилетие и половина „Кюриосити“ е изминал 38,6 км.

Предишният рекорд за най-голям изминат път на друго небесно тяло принадлежи на марсохода „Опортюнити“, който прекрати комуникация с НАСА през 2018 г. „Пърсивиърънс“ ще подобри този резултат, като го постигна за приблизително една трета от времето в сравнение с предишните мисии.

Ползи за научната работа

Вивиан Сън, заместник-ръководител на научния екип, подчертава, че възможността за автономно шофиране е от голямо значение за науката: „Без да подценяваме другите усъвършенствани възможности на марсохода, именно шофирането ни позволи да имаме по-голям обхват в сравнение с предишни мисии.“

Способността да се придвижва по-широко и по-често означава, че „Пърсивиърънс“ може бързо да достига различни цели в кратера Йезеро и да събира проби и данни от по-разпръснати обекти, вместо да прекарва дълго време на едно място в систематични измервания.

Кратерът Йезеро като научна цел

„Пърсивиърънс“ кацна в кратера Йезеро, където изучава някои от най-древните скали в Слънчевата система — на възраст около 4 милиарда години. Тези пластове датират от периоди след епохата на „тежката бомбардировка“, когато Марс е бил засипван със скали и отломки. Съществени въпроси, на които екипът търси отговори, са дали тогава на планетата е имало езера или дори океани и какви са били геоложките и екологичните условия, които са могли да определят пригодността ѝ за живот.

Учените отбелязват, че Марс може да е приличал на пустинята Мохаве, но с налична течаща вода — хипотеза, по която дебатът продължава, но която вече разполага с по-богат набор от данни благодарение на „Пърсивиърънс“.

Надеждност и ограничения

„Кюриосити“ продължава работа на Марс след почти 15 години, но операторите отбелязват износване по колелата му след продължителни мисии. При „Пърсивиърънс“ колелата са с нов дизайн и засега не показват забележимо износване, според Лий. Това е важно, тъй като задвижващите механизми в колелата първоначално са били тествани за живот от 20 км, но НАСА работи по сертифицирането им за поне 100 км и може би повече.

Друг фактор в полза на дългосрочната работа е източникът на енергия: „Пърсивиърънс“ се захранва от радиоизотопен термоелектрически генератор и на борда няма горива, консумативи или смазочни материали.

Как работи автономната навигация

Подобно на самоуправляващите се автомобили на Земята, „Пърсивиърънс“ използва множество бордови камери за заснемане на терена. Тези изображения се обработват алгоритмично от бордовия компютър, който изчислява най-безопасния маршрут, като взема предвид препятствията — големи камъни, пясъчни склонове и други „пътни“ опасности. Въпреки че Марс няма пътни знаци, ленти или трафик, автономната система позволява да се избегнат много от рисковете и да се увеличи научната възвръщаемост, тъй като марсоходът не трябва да спира често, за да чака команди от Земята.

„За първи път имаме възможност да изследваме този терен на място и това е много вълнуващо“, казва Вивиан Сън, обобщавайки значението на текущите постижения.