NASA Perseverance Rover’ın Kendi Kendine Sürüş Yetenekleri Rush to Mars Deltası’nda Test Edildi

Gezicinin kendi kendine sürüş yetenekleri, bir sonraki örnekleme konumuna rekor kıran bir dizi sprint başladığında bu ay teste tabi tutulacak.

NASAazim Mars rover, bir ayda kendisinden önceki tüm gezicilerden daha fazla mesafe kat etmeye çalışıyor – ve bunu yapay zeka kullanarak yapıyor. Önümüzdeki patikada, gezicinin kendi başına dolaşmak zorunda kalacağı kum havuzları, kraterler ve keskin kayalık alanlar var. Azim, 14 Mart 2022’de başlayan 3 millik (5 kilometrelik) yolculuğun sonunda, milyarlarca yıl önce bir gölün var olduğu Jezero Krateri içindeki eski bir nehir deltasına ulaşacak.

Bu delta, gezicinin geçmiş mikroskobik yaşamın belirtilerini araması için Mars’taki en iyi yerlerden biridir. kullanma Bir matkap Perseverance, robot kolunun ucunda ve karnındaki karmaşık bir numune toplama sisteminde, Mars Sample Return kampanyasının ilk bölümü olan Dünya’ya dönüş için kaya çekirdekleri topluyor.

Perseverance’ın proje bilimcisi Caltech’ten Ken Farley, “Delta o kadar önemli ki, aslında bilim faaliyetlerini en aza indirmeye ve oraya daha hızlı ulaşmak için araba kullanmaya odaklanmaya karar verdik” dedi. “Bu sürüş sırasında deltanın çok sayıda fotoğrafını çekeceğiz. Yaklaştıkça bu görüntüler daha etkileyici olacak.”

NASA’nın Perseverance Mars gezgini, bu animasyonda gösterilen Jezero Krateri deltasına önerilen rotayı takip edecek. Delta, Mars’ta eski yaşam belirtileri ararken gezicinin ziyaret edeceği en önemli yerlerden biri. Kredi: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/Arizona Üniversitesi

Bilim ekibi, Perseverance’ın kolundaki aletleri kullanarak sonunda daha yakından incelemek isteyecekleri kayaları bulmak için bu görüntüleri araştıracak. Ayrıca, 130 fit yüksekliğindeki (40 metre yüksekliğindeki) deltaya çıkmak için gezicinin alabileceği en iyi rotaları da arayacaklardır.

Ama önce, Azim oraya ulaşmalı. Gezici bunu, halihazırda etkileyici mesafe rekorları kırmış olan kendi kendini süren AutoNav sistemine güvenerek yapacak. NASA’nın tüm Mars gezicileri kendi kendine sürüş yeteneklerine sahipken, Perseverance şimdiye kadarkilerin en gelişmişine sahip.

Göreve liderlik eden NASA’nın Güney Kaliforniya’daki Jet Propulsion Laboratuvarı’ndan kıdemli gezici planlayıcı ve uçuş yazılımı geliştiricisi Mark Maimone, “Oportunity gibi bir gezici üzerinde dakikalar süren kendi kendine sürüş süreçleri, Perseverance’da bir saniyeden daha kısa sürede gerçekleşiyor” dedi. “Otonom sürüş artık daha hızlı olduğu için, insanların her sürüşü programladığından daha fazla yer kaplayabiliriz.”

Rover Planlama Nasıl Çalışır?

Gezici hareket etmeden önce, hareketlilik planlama uzmanlarından oluşan bir ekip (Perseverance’da vardiyaları değiştiren 14 kişi vardır), robotik kaşifin uygulayacağı sürüş komutlarını yazar. Komutlar NASA’nın aracılığıyla Mars’a ulaşıyor Derin Uzay Ağıve Azim, verileri geri gönderir, böylece planlamacılar gezicinin ilerlemesini onaylayabilir. Yaklaşık 1,673 fit (510 metre) uzunluğunda ve binlerce ayrı gezici komutu içeren yeni bir sürücüde olduğu gibi, bazı planları tamamlamak için birden fazla gün gerekir.

Bazı sürücüler diğerlerinden daha fazla insan girdisi gerektirir. AutoNav, gezicinin algılaması ve üzerinde çalışması kolay, örneğin büyük kayalar ve eğimler gibi basit potansiyel tehlikelere sahip düz arazilerdeki sürüşler için kullanışlıdır.

Araba Kullanırken Düşünmek

AutoNav, daha önce NASA’nın Spirit, Opportunity ve Curiosity gezicileri için geliştirilmiş kendi kendine sürüş araçlarının evrimini yansıtıyor. AutoNav için farklı olan şey, “sürüş sırasında düşünmektir” – Perseverance’ın hareket halindeyken görüntü alıp işlemesine olanak tanır. Gezici daha sonra bu görüntülere göre hareket eder. O kaya çok yakın mı? Karnı o kayayı kaldırabilecek mi? Ya gezici tekerlekler kayarsa?

Yükseltilmiş donanım, “sürüş sırasında düşünmenin” gerçekleşmesine izin verir. Daha hızlı kameralar, Perseverance’ın rotasını gerçek zamanlı olarak işlemek için yeterince hızlı görüntü alabileceği anlamına gelir. Ve öncekilerden farklı olarak Perseverance, tamamen görüntü işlemeye ayrılmış ek bir bilgisayara sahiptir. Bilgisayar, bilgisayarla görü işleme için harika olan, sahada programlanabilir kapı dizisi adı verilen tek amaçlı, süper verimli bir mikroçipe dayanır.

Maimone, “Geçmiş gezicilerde, verilerin tek bir bilgisayarda işlenmesi gerektiğinden, özerklik yavaşlamak anlamına geliyordu” dedi. “Bu ekstra bilgisayar, geçmişte sahip olduklarımıza kıyasla delicesine hızlı ve onu sürüş için ayırmanız, bilgi işlem kaynaklarını 100’den fazla başka görevle paylaşmanız gerekmediği anlamına geliyor.”

Elbette, AutoNav sürücüleri sırasında insanlar tamamen işin dışında değildir. Hala NASA’nın Mars Keşif Yörünge Aracı gibi görevlerle uzaydan alınan görüntüleri kullanarak temel rotayı planlıyorlar. Ardından, Azim’in kaçınması gereken olası kum tuzakları gibi engelleri işaretler, gezinmesine yardımcı olan “dışarıda tut” ve “içeride tut” bölgeleri çizerler.

Bir diğer büyük fark, Perseverance’ın boşluk duygusudur.

Curiosity’nin otonom navigasyon programı, gezici aracı 16 fit (5 metre) genişliğinde bir güvenlik balonu içinde tutar. Curiosity, diyelim ki 4,5 metre uzaktaki iki kayayı fark ederse – kolayca gezinebileceği bir boşluk – yine de duracak veya geçme riskini almak yerine onların etrafından dolaşacaktır.

Ancak Perseverance’ın balonu çok daha küçüktür: Gezicinin altı tekerleğinin her birinde sanal bir kutu ortalanmıştır. Mars’ın en yeni gezgini, arazi hakkında daha hassas bir anlayışa sahip ve kendi başına kayaların etrafından dolaşabiliyor.

Maimone, “Jezero Krateri’ne bir iniş alanı olarak ilk baktığımızda, krater tabanına dağılmış gördüğümüz yoğun kaya alanlarından endişe duyduk” dedi. “Artık daha önce yaklaşamadığımız kayaların üzerinden geçebiliyoruz, hatta kayaların üzerine çıkabiliyoruz.”

Önceki gezici misyonlar, yolları boyunca keşif yapmak için daha yavaş bir hız alırken, AutoNav, bilim ekibine en çok öncelik verdikleri konumlara zipleme yeteneği sağlar. Bu, misyonun birincil amacına daha fazla odaklandığı anlamına geliyor: bilim adamlarının sonunda Dünya’ya geri dönmek isteyecekleri örnekleri bulmak.

Misyon Hakkında Daha Fazla Bilgi

Perseverance’ın Mars’taki misyonunun temel hedeflerinden biri, eski mikrobiyal yaşam belirtilerinin araştırılması da dahil olmak üzere astrobiyolojidir. Gezici, gezegenin jeolojisini ve geçmiş iklimini karakterize edecek, Kızıl Gezegenin insan keşfinin yolunu açacak ve Mars kaya ve regolitini (kırık kaya ve toz) toplayıp önbelleğe alan ilk görev olacak.

Sonraki NASA misyonları, ESA (Avrupa Uzay Ajansı) ile işbirliği içinde, bu mühürlü örnekleri yüzeyden toplamak ve derinlemesine analiz için Dünya’ya geri göndermek için Mars’a uzay aracı gönderecekti.

Mars 2020 Azim görevi, NASA’nın Kızıl Gezegenin insan keşfine hazırlanmaya yardımcı olacak Ay’a Artemis misyonlarını içeren Ay’dan Mars’a keşif yaklaşımının bir parçasıdır.

JPLNASA için Pasadena, California’da Caltech tarafından yönetilen Perseverance gezicisinin operasyonlarını inşa etti ve yönetiyor.