Первый беспилотный аппарат на Марсе оказался невероятно успешным.

Примерно 90 процентов пути, пройденного Perseverance, было пройдено в автономном режиме.

Одна из навигационных камер на борту марсохода NASA Perseverance запечатлела этот снимок следов, оставленных марсоходом во время его подъема по краю кратера Езеро 11 октября 2024 года. (Фото: NASA )

На следующей неделе новейший марсоход НАСА, Perseverance, установит рекорд по пройденному расстоянию среди всех транспортных средств на другой планете.

Марсоход размером с автомобиль, приземлившийся на Марсе в феврале 2021 года, преодолеет расстояние более 45,16 км (28,06 миль) по поверхности Марса. При этом он побьет предыдущий рекорд дальности, установленный долгоживущим марсоходом Opportunity, который прекратил связь с НАСА в 2018 году.

Так как же Perseverance удалось преодолеть это рекордное расстояние всего за треть времени?

Самоходный вездеход

«Настоящим прорывным технологическим решением стала его система автоматической навигации», — заявил в интервью Стивен Ли, руководитель проекта марсохода Perseverance в Лаборатории реактивного движения НАСА.

Подобно беспилотным автомобилям на Земле, «Персеверанс» оснащен сложными бортовыми камерами, которые снимают окружающую местность, а затем эти изображения обрабатываются алгоритмически бортовым компьютером для расчета наиболее безопасного маршрута. Конечно, у наземных аппаратов есть свои преимущества, такие как четко обозначенные карты, дорожные знаки, полосы движения и многое другое. Кроме того, на Марсе существует множество опасностей на «дорогах», от больших валунов до песчаных склонов. Но, по крайней мере, «Персеверансу» не приходится сталкиваться с другими участниками движения и неопытными водителями.

Марсоход Curiosity, во многом являющийся двойником Perseverance, запущенного девятью годами ранее, обладал схожими возможностями получения изображений и алгоритмами. Однако его бортовой компьютер был на поколение старше, а некоторые из его чипсетов датировались 1990-ми годами, сказал Ли. В результате, только около 10 процентов движения Curiosity осуществляется автономно, поскольку его вычислительные мощности слишком малы. За полтора десятилетия на Марсе Curiosity проехал 38,6 км.

В отличие от этого, около 90 процентов пройденного Perseverance расстояния было пройдено автономно благодаря (немного) более современному элементу Vision Compute Element. Это позволяет автомобилю выполнять все свои задачи по считыванию данных и вычислениям во время вращения колес. Это не значит, что автомобиль движется очень быстро, поскольку максимальная скорость вращения колес Perseverance составляет около 150 метров в час.

Тем не менее, поскольку Perseverance не приходилось долго ждать навигационных команд от водителей на Земле, аппарат смог максимально увеличить объем научной отдачи.

Научная суперзвезда

«Это очень важно для научных исследований», — сказала Вивиан Сан, заместитель научного руководителя проекта. «Не хочу принижать другие передовые возможности марсохода, но именно управление им позволило нам расширить масштабы исследований по сравнению с предыдущими миссиями».

Способность «Персеверанса» к автономному управлению прекрасно дополнила его миссию. «Кьюриосити» приземлился в кратере Гейл и медленно продвигается вверх по горе Шарп. По мере набора высоты он меньше перемещается и больше времени тратит на систематическое проведение детальных измерений. «Персеверанс», однако, приземлился в кратере Езеро, где его научные задачи более рассредоточены. Он смог перемещаться из одного места в другое, часто удивляя ученых, появляясь в новом месте раньше запланированного срока.

И это хорошо, потому что работы ещё много. В кратере Езеро марсоход изучает одни из самых древних пород в Солнечной системе, старше любых земных, возраст которых составляет около 4 миллиардов лет. В то время планета находилась на поздней стадии эры «интенсивной бомбардировки», когда камни всё ещё в огромном количестве вращались вокруг внутренних планет. Но ситуация начала стабилизироваться.

«Это первый раз, когда мы смогли исследовать эту местность на месте, и это очень захватывающе», — сказал Сан.

Считается, что в ту эпоху на Марсе существовали большие озера и, возможно, даже океаны. Космический аппарат Perseverance исследует эту древнюю местность, чтобы лучше понять, какие геологические и экологические условия могли существовать в то время и насколько благоприятной могла быть планета для жизни. Ученые полагают, что планета могла выглядеть примерно как пустыня Мохаве на Земле, с протекающими по ней водными потоками, но споры по этому поводу продолжаются. В случае с Perseverance имеется большой объем данных, на которые можно опираться.

Еду, и езжу, и езжу

Марсоход Curiosity продолжает успешно работать на Марсе спустя почти 15 лет, и операторы Perseverance говорят, что новый марсоход тоже отлично себя чувствует. После нескольких лет работы на Марсе операторы Curiosity заметили значительный износ колес аппарата. Поэтому для Perseverance колеса были переработаны, и теперь нет никаких признаков существенного износа, сказал Ли.

Единственная незначительная проблема на данный момент — это приводы в колесах. Первоначально они были протестированы на ресурс в 20 км пробега, но НАСА сейчас занимается их сертификацией на пробег не менее 100 км, а возможно, и больше. «Персеверанс» работает на энергии радиоизотопного термоэлектрического генератора (РТГ) и не имеет на борту топлива, расходных материалов или смазочных материалов.

По этой причине, как сказал Ли, аппарат сможет самостоятельно передвигаться по Марсу еще много лет.

Источник: arstechnica.com