Należąca do NASA sonda Perseverance Rover bada Marsa od ponad 900 soli. To najbardziej zaawansowany naukowo łazik w historii, który jeszcze szerzej otworzył nam oczy na Marsa i jego potencjał do utrzymywania życia. Najważniejszym osiągnięciem łazika jest przygotowanie próbek do ewentualnego powrotu na Ziemię, co będzie kolejnym ważnym krokiem w zrozumieniu Marsa.
Nie może jednak wykonać żadnej swojej pracy, jeśli nie porusza się skutecznie i wydajnie po powierzchni Marsa. Pod tym względem Perseverance i jego autopilot ustanawiają poważne rekordy.
Skomputeryzowany pilot Perseverance nazywa się AutoNav. Współpracuje z pełnym zespołem ludzkich operatorów. Planują trasę nawigacji w oparciu o ciekawe stanowiska geologiczne i pobrane próbki, a AutoNav odnajduje drogę, omijając przeszkody.
Planowanie trasy to szczegółowe działanie oparte na zdjęciach satelitarnych obszaru działania łazika, czyli dna krateru Jezero. Gdy operatorzy wybiorą miejsce docelowe, zadaniem AutoNav jest znalezienie najlepszej trasy pomiędzy przeszkodami, w tym skałami i stromymi, niestabilnymi zboczami. AutoNav udowadnia, że jest w stanie sprostać zadaniu.
AutoNav to ulepszona wersja systemu używanego przez poprzednika Perseverance, MSL Curiosity.
„Przyspieszyliśmy proces automatycznej nawigacji cztery lub pięć razy” – powiedział Michael McHenry, kierownik pola nawigacyjnego i członek zespołu planistów łazików w JPL. „Dotrzemy znacznie dalej w znacznie krótszym czasie, niż pokazała Curiosity.” Ciekawość zaplanowała trasy do samodzielnego poruszania się o długości do około 100 metrów, natomiast zaktualizowany system Perseverance pozwala na znacznie dłuższe trasy do samodzielnego poruszania się.
Perseverance ustanowiło rekord odległości przejechanej na Marsie w ciągu jednego dnia, pokonując 347,7 m (1140,7 stóp) w ciągu jednego marsjańskiego dnia. To dłużej niż jakikolwiek inny łazik, chociaż porównanie z MSL Curiosity może być nieco niesprawiedliwe. Curiosity wspina się na górę Sharp, natomiast najdłuższy dzień Perseverance przypadł na stosunkowo płaski, łatwy do przebycia obszar krateru Jezero. Ale twarzą w twarz wytrwałość sięga jeszcze dalej.
Był także rekordzistą w zakresie najdłuższego lotu bez kontroli człowieka. Było to 699,9 m (2296,2 ft) i miało miejsce również na dnie krateru Jezero.
„Każdy w zespole wie, że osiągnęliśmy ten poziom wydajności tylko dzięki temu, że staliśmy na ramionach gigantów. Pionierami byli przybysz, duch, możliwości i ciekawość.
Del Sisto, zastępca dowódcy programu łazików Perseverance w JPL.
Perseverance to pierwszy łazik marsjański, który autonomicznie pokonał pierwsze 50% dystansu, czego dokonał na początku swojej misji, po 210 solach. Elastyczność pojazdu i wiele trybów pracy, zwłaszcza AutoNav, pomogły pojazdowi w osiągnięciu tego rekordu. A jego sukces trwa.
Tego lata Perseverance podróżowała przez pole głazów zwane Snow Drift Peak. Obszar usiany skałami pokazał moc AutoNav.
„Był gęstszy niż wszystko, co Perseverance napotkał wcześniej, i był całkowicie wypełniony tymi dużymi głazami” – powiedział Del Sisto, zastępca szefa planowania łazików w Perseverance w Jet Propulsion Laboratory w południowej Kalifornii. „Nie chcieliśmy się nad tym zastanawiać, ponieważ zajęłoby nam to tygodnie. Dłuższy czas jazdy oznacza mniej czasu na naukę, więc zagłębiamy się w ten temat.”
Zespół zaplanował prostą trasę przez pole przeszkód – obejmującą dwa przystanki w celu zbadania niektórych skał – o długości 520 metrów (1706 stóp). Po nieco ponad miesiącu, włączając przerwy naukowe, Perseverance wyłoniło się z pola skalnego. Ostatecznie przebył 759 metrów (2490 stóp), a większą część tej dodatkowej odległości pokonał pod kontrolą AutoNav. W trakcie podróży łazik zidentyfikował zagrożenia, których należy unikać, a które nie były widoczne na zdjęciach satelitarnych.
„Jeśli usuniemy zole przeznaczone na misję naukową, autonomiczny napęd potrzebował zaledwie sześciu soli, aby przemierzyć szczyt Snowdrift Peak, czyli prawdopodobnie o 12 zoli szybciej niż Curiosity” – powiedział del Sisto. „Oczywiście wszyscy w zespole wiedzą, że osiągnęliśmy ten poziom wydajności jedynie stojąc na ramionach gigantów. Pionierami byli przybysz, duch, możliwości i ciekawość.
Perseverance ma sześć kamer, które pomagają AutoNav odnaleźć drogę. Posiada dwie kamery NavCam, zamontowane wysoko na maszcie łazika niczym oczy, w odległości około 42 cm (16,5 cala). Posiada również cztery kamery HazCam lub kamery unikania zagrożeń. Cztery z nich znajdują się z przodu łazika, a dwa z tyłu.
Istnieje zasadnicza różnica pomiędzy systemem AutoNav firmy Perseverance a systemami autonomicznymi jego poprzedników. System trwałości może przetwarzać informacje podczas jazdy. Dzięki szybszym kamerom i wydajniejszym komputerom może przechwytywać i przetwarzać nowe obrazy w miarę przemieszczania się po powierzchni. Tak naprawdę Perseverance ma w swoim systemie nawigacji dwa komputery, a jego dodatkowy sprzęt jest w całości dedykowany do przetwarzania obrazu.
„W poprzednich łazikach autonomia oznaczała spowolnienia, ponieważ dane musiały być przetwarzane na jednym komputerze” – powiedział Marc Memon, wiceprezes zespołu operacji robotycznych w Perseverance. „Ten dodatkowy komputer jest niesamowicie szybki w porównaniu z tym, co mieliśmy w przeszłości, a przeznaczenie go do prowadzenia pojazdu oznacza, że nie będziesz musiał dzielić zasobów obliczeniowych z ponad 100 innymi zadaniami”.
„Snowdrift Peak” jest teraz za Perseverance. Jednak w czwartej i obecnej fazie naukowej misji, która rozpoczęła się 7 września, system AutoNav będzie w większym stopniu polegał. Łazik kieruje się w stronę regionu zawierającego obfite ilości węglanów, które zawierają wskazówki dotyczące historii środowiska Marsa, a być może nawet zachowane ślady starożytnych drobnoustrojów.
Jednak aby zbadać te dowody, napotyka więcej przeszkód. Znajdują się tu wydmy, wysokie klify, popękane skały, a nawet kratery archeologiczne.
Czy AutoNav podoła temu wyzwaniu?
„Ten nowy teren z pewnością rzuci wyzwanie nam i AutoNav” – powiedział Memon. „Ale tu właśnie leży nauka. Jesteśmy gotowi”.
„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”
