NASA's nieuwste zeswielige robot op Mars, de Perseverance-rover, begint aan een epische reis over een kraterbodem op zoek naar tekenen van oud leven. Dat betekent dat het rover-team nauw betrokken is bij het plannen van navigatieroutes, het opstellen van instructies om op te stralen, zelfs het opzetten van een speciale 3D-bril om hun koers in kaart te brengen.

Maar steeds vaker de rover neemt zelf de aandrijving over, met behulp van een krachtig auto-navigatiesysteem. AutoNav genoemd, dit verbeterde systeem maakt 3D-kaarten van het terrein dat voor je ligt, identificeert gevaren, en plant een route rond obstakels zonder extra aanwijzingen van controllers terug op aarde.

"We hebben een mogelijkheid genaamd 'denken tijdens het rijden, ' zei Vandi Verma, een senior ingenieur, rover-planner, en chauffeur bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "De rover denkt aan de autonome aandrijving terwijl zijn wielen draaien."

dat vermogen, gecombineerd met andere verbeteringen, zou Perseverance in staat kunnen stellen een topsnelheid van 393 voet (120 meter) per uur te halen; zijn voorganger, Nieuwsgierigheid, uitgerust met een eerdere versie van AutoNav, beslaat ongeveer 20 meter per uur terwijl het Mount Sharp naar het zuidoosten beklimt.

"We hebben AutoNav vier of vijf keer versneld, " zei Michael McHenry, de leider van het mobiliteitsdomein en een deel van JPL's team van roverplanners. "We rijden veel verder in veel minder tijd dan Curiosity heeft laten zien."

Terwijl Perseverance zijn eerste wetenschappelijke campagne begint op de vloer van Jezero Crater, AutoNav zal een belangrijke functie zijn om de klus te klaren.

Deze krater was ooit een meer, wanneer, miljarden jaren geleden, Mars was natter dan vandaag, en de bestemming van Perseverance is een uitgedroogde rivierdelta aan de rand van de krater. Als het leven ooit vat kreeg op het vroege Mars, daar kunnen sporen van gevonden worden. De rover zal monsters verzamelen over zo'n 15 kilometer, bereid vervolgens de monsters voor op verzameling door een toekomstige missie die ze terug naar de aarde zou brengen voor analyse.

"We zullen veel sneller op plaatsen kunnen komen waar de wetenschappers heen willen, " zei Jennifer Trosper, die aan alle Marsrovers van NASA heeft gewerkt en de projectmanager van Mars 2020 Perseverance rover is. "Nu kunnen we door deze complexere terreinen rijden in plaats van eromheen te gaan:het is niet iets dat we eerder hebben kunnen doen."

Het menselijke element

Natuurlijk, Met AutoNav alleen red je het niet. De betrokkenheid van het rover-team blijft van cruciaal belang bij het plannen en rijden van de route van Perseverance. Een heel team van specialisten ontwikkelt een navigatieroute samen met het plannen van de activiteit van de rover, of het een geologisch interessant kenmerk onderzoekt op weg naar zijn bestemming of, spoedig, monsters nemen.

Vanwege de vertraging van het radiosignaal tussen de aarde en Mars, ze kunnen de rover niet zomaar met een joystick naar voren bewegen. In plaats daarvan, ze onderzoeken satellietbeelden, soms zetten ze die 3D-bril op om het oppervlak van Mars in de buurt van de rover te bekijken. Zodra het team zich afmeldt, ze stralen de instructies naar Mars, en de rover voert die instructies de volgende dag uit.

De wielen van Perseverance zijn ook aangepast om te helpen met hoe snel die plannen worden uitgevoerd:naast dat ze iets groter in diameter en smaller zijn dan de wielen van Curiosity, ze hebben elk 48 treden die eruitzien als licht golvende lijnen, in tegenstelling tot de 24 loopvlakken met chevronpatroon van Curiosity. De doelen waren om te helpen met tractie en duurzaamheid.

"Curiosity kon AutoNav niet gebruiken vanwege het wielslijtageprobleem, "Zei Trosper. "Aan het begin van de missie, we beleefden kleine, scherp, puntige rotsen beginnen gaten in de wielen te maken, en onze AutoNav ging die niet uit de weg."

Een grotere vrije ruimte voor de buik van Perseverance stelt de rover ook in staat om veilig over ruwere grond te rollen, inclusief grote rotsen. En de verbeterde autonavigatiemogelijkheden van Perseverance omvatten ENav, of verbeterde navigatie, een combinatie van algoritme en software die een nauwkeurigere detectie van gevaren mogelijk maakt.

In tegenstelling tot zijn voorgangers, Perseverance kan een van zijn computers alleen gebruiken voor navigatie aan de oppervlakte; zijn hoofdcomputer kan zich wijden aan de vele andere taken die de rover gezond en actief houden.

Dit Vision Compute-element, of VCE, begeleide Volharding naar het oppervlak van Mars tijdens zijn binnenkomst, herkomst, en landen in februari. Nu wordt het fulltime gebruikt om de reis van de rover in kaart te brengen en tegelijkertijd problemen te voorkomen.

De rover houdt ook bij hoe ver hij van de ene plek naar de andere is verplaatst met behulp van een systeem dat 'visuele odometrie' wordt genoemd. Perseverance legt regelmatig beelden vast terwijl het beweegt, het vergelijken van de ene positie met de andere om te zien of deze de verwachte afstand heeft verplaatst.

Teamleden zeggen dat ze ernaar uitkijken om AutoNav "het stuur te laten nemen". Maar ze staan ​​ook klaar om in te grijpen als dat nodig is.

En hoe is het om op Mars te rijden? De planners en chauffeurs zeggen dat het nooit oud wordt.

"Jezero is ongelooflijk, "Zei Verma. "Het is een paradijs voor roverrijders. Als je de 3D-bril opzet, je ziet zoveel meer golving in het terrein. Sommige dagen staar ik alleen maar naar de beelden."