Robots vielen de Sahara-woestijn binnen voor Europa's grootste rover-veldtest, die plaatsvinden in een Mars-achtig deel van Marokko. Twee weken lang hebben drie rovers en meer dan 40 ingenieurs geautomatiseerde navigatiesystemen getest op maximaal vijf verschillende locaties.

Dit betekende het einde van de eerste fase van het strategische onderzoekscluster op ruimteroboticatechnologieën, een regeling gefinancierd door het Horizon 2020-programma van de Europese Unie.

De cluster wordt gecoördineerd door het project PERASPERA Ad Astra (Latijn voor 'naar de sterren door ontberingen'), dat een partnerschap is van de Italiaanse ruimtevaartorganisatie ASI, De Franse ruimtevaartorganisatie CNES, het DLR Duitse Lucht- en Ruimtevaartcentrum, Het Spaanse technologieagentschap CDTI en het Britse ruimteagentschap, VKSA, gecoördineerd door ESA.

De locatie voor de veldtest was een locatie die werd bediend door het Ibn Battuta Centre, nabij Erfoud aan de noordelijke rand van de Sahara. De door de wind geblazen woestijnomgeving werd door de Europlanet Research Infrastructure van de EU geselecteerd als een goede match voor Mars, en vele anderen zijn het erover eens:de teams deelden de locatie uiteindelijk met een Hollywood-filmploeg en Chinese documentairemakers.

"Wat zo'n veldtest je geeft, is het bewijs dat je ontwerp goed werkt, zelfs in de meest uitdagende omgevingen die we ons kunnen voorstellen, " legt Gianfranco Visentin uit, hoofd van de sectie Automatisering en Robotica van ESA.

"Lab testen van de hardware die we ontwerpen houdt geen rekening met de variabiliteit die de natuur met zich meebrengt, van het licht van de lucht tot de vorm van het landschap, de textuur en kleuren van het zand en de rots. Op deze manier buitenshuis werken bewijst dat onze systemen in veel complexere en uitgebreidere omgevingen werken dan ooit kan worden gesimuleerd.

"Om een ​​voorbeeld te geven tijdens deze veldtest, de zeer gladheid en homogeniteit van sommige van de grote zandduinen bleek moeilijk te navigeren voor computervisie-algoritmen, omdat ze gebaseerd zijn op het identificeren van kenmerken op basis van verschil, dus begonnen ze zich op onverwachte manieren te gedragen die we nog niet eerder hebben gezien.

"Onze uitstekende resultaten omvatten ook enkele goede successen:de SherpaTT-rover legde een reis van 1,3 km volledig autonoom af, terwijl het autonome wetenschappelijke element op zichzelf een wetenschappelijke verwerving veroorzaakte, ongevraagd:het zag een aantal vreemd gevormde stenen en vroeg de hoofdplanner om naar een betere positie te gaan om meer foto's te maken.

“Dit is belangrijk voor de toekomst, wanneer er veel meer rovers naar Mars zullen gaan en ze zullen honderden meters per dag bewegen. Er zullen geen scholen analisten zijn om elk beeld te onderzoeken - er zullen intelligente roversystemen nodig zijn om te detecteren wat interessant is en het terug naar de aarde te sturen."

Als een essentiële bijdrage voordat het testen begon, ESA heeft een drone gevlogen om de locatie in kaart te brengen, het maken van digitale hoogtemodellen tot een resolutie van 4 cm. Deze 'grondwaarneming' was nodig om rovergegevens te vergelijken met de waargenomen werkelijkheid.

De combinatie van de kaart van ESA en de gegevens die door de verschillende rovers zijn verzameld, vormt de grootste analoge testdataset die ooit is gemaakt en zal worden gebruikt om algoritmen voor de eigen activiteiten van ESA te valideren.

De veldtest omvatte deelnemers van het Duitse DFKI Robotics Innovation Centre, DLR Instituut voor Robotica en Mechatronica, Space Application Services in België, Magellium en het laboratorium voor analyse en architectuur van systemen, LAAS, In Frankrijk, GMV in Spanje, Kings College London en Airbus in het VK.

PERASPERA gaat naar een nieuwe fase, voortbouwend op de resultaten die zijn aangetoond in de veldtest, culminerend in een ruimtemissie om orbitale robotica rond 2023 te demonstreren.