Марсоход Perseverance впервые самостоятельно определил своё местоположение на Марсе без помощи Земли
Марсоход NASA Perseverance впервые научился самостоятельно и с высокой точностью определять своё местоположение на поверхности Красной планеты, не полагаясь на помощь с Земли. Это стало возможным благодаря внедрению новой технологии под названием Mars Global Localization, разработанной специалистами Лаборатории реактивного движения (JPL). На Марсе отсутствует глобальная навигационная система, подобная GPS, поэтому с момента своей посадки в кратер Езеро в 2021 году Perseverance был вынужден полагаться на бортовые оценки своего местоположения, которые впоследствии корректировались операторами на Земле. Теперь же, впервые в истории миссии, марсоход может самостоятельно вычислить свои точные координаты, не дожидаясь инструкций из центра управления.
Новая технология использует алгоритм, который оперативно сравнивает панорамные снимки, полученные с навигационных камер марсохода, с орбитальными картами, хранящимися в его бортовой памяти. Система способна определить позицию Perseverance с точностью до 25 сантиметров всего за две минуты. Впервые Mars Global Localization был успешно применен в ходе реальных операций миссии 2 февраля 2026 года, а затем повторно 16 февраля.
По словам команды миссии, эта функция знаменует собой значительный прогресс в повышении автономности марсохода. Ранее, несмотря на способность Perseverance самостоятельно объезжать препятствия, накопление ошибки в определении его местоположения во время длительных переходов вынуждало аппарат часто останавливаться и ждать уточняющих команд с Земли. Теперь, обладая новой функцией, марсоход может самостоятельно верифицировать свои координаты и продолжать движение по запланированному маршруту.
До этого момента, как и его предшественники, Perseverance использовал метод визуальной одометрии, оценивает перемещение, анализируя снимки местности и учитывая возможную пробуксовку колес, чтобы точнее рассчитывать пройденный путь. Однако этот метод приводит к накоплению мелких погрешностей, и после преодоления значительных расстояний неопределенность в местоположении может превышать 30 метров. В таких случаях, чтобы избежать заезда в потенциально опасные зоны, марсоход останавливался и передавал на Землю круговую панораму. Специалисты вручную сопоставляли эти снимки с данными орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, после чего определяли точные координаты и отправляли новые команды, что занимало более суток. Теперь же этот процесс происходит на борту: алгоритм Mars Global Localization, протестированный еще в 2023 году на данных с 264 остановок марсохода и неизменно показывавший точный результат, позволяет Perseverance останавливаться, мгновенно вычислять свое положение и продолжать путь без ожидания связи с Землей.
Ключевую роль в работе новой системы сыграл бортовой компьютер Helicopter Base Station (HBS) — модуль, изначально предназначенный для связи с ныне неработающим марсианским вертолетом Ingenuity. Этот модуль оснащен коммерческим процессором, который по производительности аналогичен чипам из смартфонов середины 2010-х годов и более чем в сто раз превосходит основные компьютеры марсохода, созданные на радиационно-стойких компонентах конца 1990-х. Высокая вычислительная мощность HBS позволила выполнять алгоритм глобальной локализации за время, приемлемое для повседневных операций. Для обеспечения надежности система производит вычисления многократно и сверяет результаты, прежде чем передать их основному компьютеру. В ходе испытаний инженеры также выявили и изолировали небольшой поврежденный участок памяти, гарантировав тем самым стабильность процесса.
Внедрение Mars Global Localization, наряду с недавним использованием генеративного искусственного интеллекта для планирования маршрутов Perseverance, направлено на снижение нагрузки на команду миссии и увеличение ежедневного пробега марсохода. Более того, разработанные технические решения могут быть использованы в будущих экспедициях, включая миссии на Луну, где сложные условия окружающей среды делают точное знание своего местоположения еще более критически важным.