Марсоход Perseverance начинает свое путешествие по дну кратера в поисках признаков жизни

Новейший шестиколесный робот НАСА на Марсе — марсоход Perseverance, начинает свое путешествие по дну кратера в поисках признаков древней жизни. Это означает, что команда марсохода активно занимается планированием навигационных маршрутов, составлением инструкций, которые будут транслироваться, и даже надевает специальные 3D-очки, чтобы составить карту курса для марсохода.

Но все чаще марсоход сам берет на себя управление, используя мощную систему автонавигации. Эта усовершенствованная система, получившая название AutoNav, создает трехмерные карты местности впереди, определяет опасности и планирует маршрут вокруг любых препятствий без дополнительных указаний от контроллеров на Земле.

«У него есть способность, которая называется «думать во время вождения», — сказала Ванди Верма, старший инженер, планировщик и водитель марсохода из Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии.

Эта способность в сочетании с другими улучшениями может позволить Perseverance достичь максимальной скорости 120 метров в час; его предшественник Curiosity, оснащенный более ранней версией AutoNav, преодолевает около 20 метров в час при подъеме на гору Шарп на юго-востоке.

«Мы ускорили AutoNav в четыре или пять раз», — сказал Майкл МакГенри, руководитель отдела мобильности и член группы проектировщиков вездеходов JPL. «Мы едем намного дальше за гораздо меньшее время, чем может Curiosity».

Поскольку Perseverance начинает свою первую научную кампанию на дне кратера Джезеро, AutoNav станет ключевым элементом, помогающим выполнить работу.

Этот кратер когда-то был озером, когда миллиарды лет назад Марс был более влажным, чем сегодня, а цель Perseverance — высохшая дельта реки на краю кратера. Если жизнь когда-либо была на Марсе, ее признаки могут быть обнаружены именно там.

Марсоход соберет образцы грунта, а затем подготовит их для сбора будущей миссией, которая доставит образцы на Землю для анализа.

«Мы сможем гораздо быстрее добираться туда, куда хотят попасть ученые», — сказала Дженнифер Троспер, которая работала над каждым из марсианских вездеходов НАСА и является менеджером проекта марсохода Mars 2020 Perseverance. «Теперь мы можем проезжать по более сложным местностям, а не объезжать их: это не то, что мы могли делать раньше».

Участие человека

Конечно, Perseverance не может обойтись только AutoNav. Участие команды марсохода остается критически важным в планировании и управлении маршрутом Perseverance.

Целая команда специалистов разрабатывает навигационный маршрут вместе с планированием деятельности марсохода, будь то изучение геологически интересного объекта на пути к месту назначения или взятие проб.

Из-за задержки радиосигнала между Землей и Марсом они не могут просто перемещать марсоход вперед с помощью джойстика. Вместо этого они внимательно изучают спутниковые изображения, иногда надевая эти 3D-очки, чтобы увидеть поверхность Марса в непосредственной близости от марсохода. После того, как команда определяет маршрут, они передают инструкции на Марс, и марсоход выполняет эти инструкции на следующий день.

Колеса Perseverance также были модифицированы, чтобы помочь в быстром выполнении этих планов: помимо того, что они немного больше в диаметре и уже, чем колеса Curiosity, каждое из них имеет 48 ступеней, которые выглядят как слегка волнистые линии, в отличие от 24-ступенчатого рисунка Curiosity. Цель модернизации колес заключалась в том, чтобы улучшить сцепление с поверхностью, а также повысить надежность.

«Curiosity не может использовать AutoNav из-за износа колес», — сказала Дженнифер Троспер. «В начале миссии мы столкнулись с небольшими, острыми, заостренными камнями, начинающими пробивать дыры в колесах, и наша AutoNav не избежала этого».

Больший просвет Perseverance также позволяет марсоходу безопасно катиться по неровной поверхности, в том числе по камням крупного размера. А расширенные возможности автонавигации Perseverance включают ENav, или улучшенную навигацию, комбинацию алгоритма и программного обеспечения, которая позволяет более точно обнаруживать опасности.

В отличие от своих предшественников, Perseverance может использовать один из своих компьютеров только для навигации на поверхности; его главный компьютер может заниматься многими другими задачами, которые поддерживают работоспособность и активность марсохода.