Марсохід NASA Perseverance тепер може самостійно визначати своє місце розташування на Червоній планеті, використовуючи власний «мозок» та камери. Це позбавило його від необхідності щоразу «телефонувати» на Землю, щоб дізнатися, де він перебуває. Інженери Лабораторії реактивного руху (JPL) фактично створили для нього локальну систему навігації, яка працює в режимі реального часу.
Уявіть, що ви опинилися посеред безкрайньої пустелі без жодних орієнтирів та карт, і маєте право лише на один телефонний дзвінок на добу, щоб запитати: «Де я?». Саме так описує багаторічну роботу роверів Ванді Верма, експертка з робототехніки JPL.
Навігація наосліп
Донедавна Perseverance, який вже п’ять років борознить кратер Єзеро, покладався на комбінацію даних: він аналізував знімки з власних камер, вимірював проковзування коліс у пилу та звірявся з супутниковими фотографіями, надісланими із Землі. Але через величезну відстань у ≈225 млн км сигнал іде надто довго, тому корекція маршруту займала цілий марсіанський день. Якщо ровер «сумнівався» у своєму положенні, він просто зупинявся і чекав на «дозвіл» із Землі. З часом похибка в навігації накопичувалася і могла сягати понад 35 метрів.
Космічний Google Maps
Щоб розв’язати цю проблему, інженери на чолі з Джеремі Нешем та Ванді Вермою розробили систему Mars Global Localization. Це свого роду космічний Google Maps для марсохода.
Як це працює? Тепер Perseverance робить знімок навколишньої місцевості, і вбудований алгоритм всього за дві хвилини порівнює його з детальними картами, отриманими з орбітальних апаратів, наприклад, Mars Reconnaissance Orbiter. Система автоматично знаходить спільні риси ландшафту — скелі, кратери, бархани — і з точністю до 25 см визначає координати ровера. Людині втручатися в цей процес більше не потрібно.
Прорив, який чекали десятиліттями
Розробка технології розпочалася у 2023 році. Для тестування алгоритму використали архівні знімки з 264 зупинок ровера — система жодного разу не помилилася. На початку лютого 2024 року функцію вперше успішно застосували на практиці в реальних умовах Марса.
«Ми надали марсоходу нову здатність. Це була відкрита проблема в робототехніці десятиліттями, й неймовірно зворушливо нарешті побачити її вирішення в космосі», — зазначив Джеремі Неш.
Це оновлення прийшло невдовзі після того, як Perseverance навчився планувати маршрути за допомогою генеративного штучного інтелекту. ШІ самостійно оцінює рельєф на наявність небезпек — валунів, стрімких схилів — і прокладає безпечний шлях.
Майбутнє автономних місій
Тепер, коли ровер знає своє точне місцеперебування в режимі онлайн, він може рухатися набагато швидше та долати більші відстані щодня. Як зазначають науковці, саме невизначеність із координатами, а не небезпеки ландшафту, була головним обмежувачем його мандрівок.
Така технологія відкриває нову еру в дослідженні Сонячної системи. За словами Ванді Верми, цей алгоритм універсальний: «Він може бути використаний майже будь-яким іншим ровером, який рухається швидко і далеко». Це означає, що майбутні місії як на Марсі, так і на інших планетах зможуть працювати ефективніше, витрачаючи час не на очікування підказок із Землі, а на справжні наукові відкриття.
Раніше ми пояснювали, що таке GPS і як воно змінило світ.
За матеріалами NASA
