Как управляют марсоходом на планете Марс?
Марсоход "Настойчивость" может послужить гарантией существования внеземной жизни во Вселенной. Для выполнения своей миссии, он должен будет покрыть много территории, но иногда он должен будет заботиться о себе. Но как на самом деле управлять вездеходом на Марсе?
Менее чем через два месяца новый марсоход NASA "Настойчивость" приземлится на поверхность Марса в кратере Езеро. Затем марсоход проведет ряд экспериментов, чтобы лучше охарактеризовать геологическую историю планеты и оценить потенциал ее обитаемости. Чтобы сделать это, Настойчивости, естественно, придется двигаться. Однако следует помнить, что простое перемещение такого типа машин на Марсе не является простой задачей.
В новом инженер НАСА Эван Хилгеманн подробно описывает различные способы работы. В прошлом году последний был выбран, чтобы присоединиться к команде инженеров, отвечающих за управление марсоходом Curiosity на Марсе.
В частности, Хилгеманн и его команда должны обеспечить, чтобы последний максимально избегал любых препятствий, которые могут повредить его систему подвески или даже колеса. По его словам, Curiosity может справиться с небольшими породами высотой в несколько сантиметров. И не забудьте о рыхлой местности, где Curiosity может застрять.
Обратите внимание, что Настойчивость также должна избегать этих типов местности. Однако помните, что его колеса отличаются от колес Curiosity, которые несколько раз были повреждены острыми камнями. Изготовленные из алюминиевого блока авиационного качества и оснащенные титановыми спицами, колеса Perseverance больше и толще.
Вездеход Perseverance может управляться несколькими способами. В своем посте инженер напоминает, что, учитывая расстояние между Землей и планетой Марс, для прохождения сигналов требуется около двадцати двух минут. Кроме того, иногда вездеходам приходится решать определенные навигационные задачи в одиночку. Однако "большинство из того, что они делают, на самом деле заранее прописано и спланировано на Земле", - пишет он.
Perseverance оснащена рядом 3D-камер, позволяющих «видеть» ближнее и дальнее окружение. Эти "навигационные камеры", как их называют, позволят наземным группам виртуально воссоздать местность, покрытую марсоходом.
На основе изображений, полученных с помощью камер, инженеры смогут анализировать окружающую среду с целью выявления возможных препятствий и обеспечить четкое представление о земле, чтобы иметь возможность общаться с вездеходом. Затем будут написаны сотни строк кода, прежде чем они будут переданы на машину. Обычно для типичного маршрута требуется от трех до пяти часов планирования.
Curiosity может также опираться на технику визуальной одометрии. В этом случае ровер будет останавливаться примерно через каждый метр, чтобы отправить обратно изображение того, что он видит. Затем компьютер может сказать ему продолжать или нет. Наконец, Perseverance будет иметь очень продвинутый режим навигации под названием «автонавт». Как следует из названия, этот режим превратит марсоход в автономное транспортное средство.
С другой стороны, "поскольку автонавод должен часто останавливаться, чтобы сделать несколько снимков и проанализировать данные, это также самый медленный режим вождения", - продолжает Хильгеманн. "Curiosity в режиме автоматической навигации преодолевает всего около тридцати метров за час". Однако Perseverance сможет "ездить как минимум в два раза быстрее, чем Curiosity, благодаря новым выделенным вычислительным ресурсам и улучшенным алгоритмам".
А пока Perseverance скоро придется приземлиться, что будет непростой задачей. В этом видео, опубликованном НАСА, подробно описаны различные этапы предстоящей посадки, которая в целом должна продлиться около семи минут.
В то время как этап спуска будет находиться на высоте 21 метр над землей, вездеход будет опущен на конце трех тросов длиной 7,50 метров. Затем он развернет свои колеса и будет выпущен, как только система, управляющая спуском, обнаружит, что тяговые усилия, приложенные к тросам, ослабли. Затем пиротехническая система отделит марсоход от ступени спуска. Затем последний совершит манёвр, чтобы отойти от зоны приземления (не менее 150 метров).