Специалисты NASA нашли способ, позволяющий марсоходу Curiosity выполнять несколько задач одновременно. Это обеспечит эффективное использование его источника энергии и продлить срок службы.
Энергетический бюджет Curiosity
Недавно Curiosity достиг региона, заполненного образованиями в виде ячеек. Считается, что эти затвердевшие гребни были созданы подземными водами миллиарды лет назад. Простираясь на многие километры в этой части горы Шарп, эти образования могут пролить свет на то, могла ли гипотетическая микробиологическая жизнь выжить в недрах Марса миллиарды лет назад, продлив период обитаемости планеты до того момента, когда она начала высыхать.
Выполнение этой детективной работы требует большого количества энергии. Помимо движения и выдвижения роботизированной руки для изучения камней и скал, Curiosity оснащен множеством научных приборов и обогревателями, которые нуждаются в питании.
Другие миссии NASA, такие, как марсоходы Spirit и Opportunity и посадочный модуль InSight, полагались на солнечные панели для подзарядки своих батарей. Но эта технология всегда сопряжена с риском получения недостаточного количества солнечного света. Поэтому инженеры оснастили Curiosity радиоизотопным генератором (ритэгом). Благодаря этому ровер не зависит от перепадов освещения. Обратной стороной медали является то, что поскольку плутоний со временем распадается, с каждым годом зарядка батарей Curiosity занимает больше времени, оставляя меньше энергии для научных исследований.
Более эффективная наука
Обычно инженеры NASA отправляют Curiosity список задач, которые он должен выполнить одну за другой, прежде чем марсоход закончит свой день и уйдет на перерыв, чтобы перезарядиться. В 2021 году команда начала изучать, можно ли безопасно объединить две или три задачи марсохода, сократив время его активности.
Например, радио Curiosity регулярно отправляет данные и изображения пролетающему мимо орбитальному аппарату, который передает их на Землю. Может ли марсоход общаться с орбитальным аппаратом во время движения, перемещения своего роботизированного манипулятора или съемки? Объединение задач может сократить план каждого дня, требуя меньше времени с включенными нагревателями и приборами в состоянии готовности к использованию, что снижает потребление энергии. Тестирование показало, что Curiosity способен делать все это безопасно.
Еще один прием заключается в том, чтобы позволить Curiosity решать, когда ему нужно отдохнуть, если он рано завершил свои задачи. Инженеры всегда завышают свои оценки продолжительности дневной активности на случай возникновения непредвиденных обстоятельств. Теперь, если Curiosity завершит эти действия раньше положенного срока, он будет «ложиться спать» раньше.
Позволяя роверу самостоятельно управлять временем отдыха, можно сократить время зарядки перед планом на следующий день. Даже действия, которые сокращают время выполнения одной задачи всего на 10 или 20 минут, в долгосрочной перспективе дают значительный эффект, максимально продлевая срок службы ритэга для дальнейших научных исследований и разведки.
Еще многое предстоит сделать
Инженеры внедряют в Curiosity и другие новые возможности в соответствии с опытом его эксплуатации. Несколько механических проблем потребовали пересмотра способа сбора образцов буром для измельчения породы, установленным на роботизированной руке, а возможности движения были улучшены с помощью обновлений программного обеспечения. Когда цветной фильтр перестал вращаться на одной из двух камер, установленных на Mastcam, поворотной «голове» Curiosity, команда разработала обходной путь, позволяющий им снимать те же красивые панорамы.
NASA также разработала алгоритм для уменьшения износа колес Curiosity, поврежденных от ударов о камни. И хотя инженеры внимательно следят за любыми новыми повреждениями, они не беспокоятся. После 35 километров пробега и обширных исследований стало ясно, что, несмотря на износ, колеса способны служить еще много лет. В совокупности эти меры позволяют Curiosity работать так же активно, как и раньше.
По материалам JPL
