Cara Memandu Mars Rovers, Bahagian 1: Kemas kini Rover

Pin
Send
Share
Send

Pada bulan Januari 2004, ahli geologi robot berkembar NASA, Mars Exploration Rovers Spirit and Opportunity, mendarat di Red Planet. Tetapi hampir sembilan tahun yang lalu, Scott Maxwell mula mengerjakan pengembangan perisian dan teknik untuk mengemudi pelayaran di permukaan Mars. Hari ini dia adalah Ketua Pasukan Pemandu Mars Rover untuk MER di JPL, dan dia mengatakan bahawa setiap hari bekerja dalam misi ini sangat luar biasa. "Ini adalah pengalaman yang luar biasa," katanya, "dan saya ingin mengatakan bahawa ini adalah pekerjaan terbaik di dua planet." Untuk meraikan ulang tahun kelima rover di Mars yang akan datang, Space Magazine berkomunikasi dengan Scott untuk mendapatkan maklumat terkini mengenai status kedua pelumba tersebut, untuk mengetahui bagaimana misi MER selama lima tahun untuk pemandu rover, dan untuk mengemukakan soalan yang mendesak, bagaimana anda memandu rover dari jarak 150 juta kilometer?

Kedua-dua penemu tidak aktif baru-baru ini kerana adanya hubungan antara matahari, di mana matahari berada di antara Bumi dan Marikh, yang menyukarkan komunikasi kerana jumlah bunyi radio yang dihasilkan oleh Matahari. Oleh itu, ketika saya bercakap dengan Scott pada hari Rabu minggu ini, dia hanya menjalankan perintah yang akan dihantar ke Spirit untuk pemanduan pertama yang diambilnya sejak beberapa minggu yang lalu. Jadi bagaimana Roh lakukan hari ini?

"Spirit berjuang dengan gagah berani untuk memanjat wajah utara Home Plate," kata Scott. "Seperti yang anda ketahui, kami baru saja keluar dari hubungan suria, dan jadi kami memilih tempat yang kami tinggalkan saat pendakian Roh naik ke wajah. Tahap tenaga suria tidak begitu baik seperti sebelum ribut debu mini yang kita alami sebelum pertemuan itu, jadi itu jelas menjadi perhatian. Malang kerana itu bermakna kita kurang tenaga untuk memandu. Tetapi dia masih hidup dan itu jauh lebih baik daripada yang kami sangka bahawa dia akan lima tahun dalam misi. "

Home Plate adalah dataran tinggi rendah dengan diameter sekitar 80 meter (260 kaki). Spirit menghabiskan musim sejuk Martian yang diparkir di sebelah utara dataran tinggi dengan panel surya miring ke arah matahari yang rendah untuk tetap hidup. Tetapi susunan solar Spirit ditutup dengan debu, mengurangkan jumlah tenaga yang ada untuk aktiviti sains dan pemanduan. Tetapi para saintis dan jurutera tidak menyerah pada Spirit, dan masih mempunyai rancangan besar untuknya.

"Matlamat jangka panjang kami adalah menuju ke selatan dari Home Plate ke sepasang ciri yang disebut 'Goddard' dan 'Von Braun'," kata Scott. "Von Braun adalah bukit dan Goddard adalah ciri seperti kawah di sebelahnya, dan itulah kawasan berikutnya yang ingin kami terokai. Seperti yang anda ketahui, kawasan di sekitar pelat rumah nampaknya merupakan kawasan di masa lalu mata air panas atau aktiviti fumarol gunung berapi, jenis tempat di mana kehidupan mungkin terbentuk di Bumi, sehingga menjadikannya tempat yang sangat menarik untuk dijelajahi di Marikh, seperti kami cuba mengetahui lebih lanjut mengenai apa yang berlaku di sini. "

Tetapi ‘Goddard’ dan ‘Von Braun’ berada di sisi selatan Home Plate dan Spirit berada di sebelah utara. Laluan termudah adalah dengan "naik kembali di atas Piring Rumah dan jenis skate di seberang di mana pemanduannya baik" kata Scott, tetapi jika Spirit tidak dapat melakukan pendakian, mereka akan menyusuri lereng utara. dan keliling Pinggan Rumah jauh. Tetapi itu mungkin memerlukan lebih banyak masa, dan waktu mungkin semakin terhad untuk Roh.

Jadi, cara terpendek adalah menaiki Home Plate. Tetapi Spirit mempunyai roda depan kanan, dan sedang berusaha untuk mendaki kawasan yang sukar. "Bayangkan anda berada di padang pasir, memanjat bukit pasir, tetapi setiap langkah Anda mengambil pasir runtuh dari bawah," kata Scott. "Itulah yang dialami oleh Roh. Jadi walaupun kami memerintahkan roda untuk berjalan beberapa meter, dia mungkin hanya membuat kemajuan beberapa sentimeter dalam sol (Hari Martian). "

Tetapi pasukan penggerak akan terus berusaha, kerana ‘Von Braun’ dan ‘Goddard’ menarik minat pasukan sains.

Peluang, sebaliknya, dalam keadaan memandu yang sangat berbeza. "Pada masa ini dia pada dasarnya berada di tempat letak kereta, dengan hanya beberapa kelajuan sesekali sesekali," kata Scott. "Peluang dapat mengemudi 100 meter sol, seperti sepanjang padang bola setiap hari, tanpa berkeringat. Kami baru-baru ini mempunyai perjalanan yang hampir mencatat rekod, dengan Peluang di mana kami memandu hampir 216 meter dalam satu hari, ”kata Scott dengan bangga. "Jadi itu adalah pingat pingat perak kami, pemanduan terpanjang kedua kami dengan salah satu pelumba." (Perjalanan terpanjang adalah 220 meter dalam satu hari.)

Satu perkara yang mesti diberi perhatian oleh Peluang adalah bukit pasir di rantau ini. Pada tahun 2005, Peluang terjebak di salah satu bukit pasir itu, dan memerlukan pasukan pengemudi rover lebih dari satu bulan untuk mengetahui cara manuver Peluang keluar dari perangkap pasir, yang disebut Purgatory Dune. Untuk menghormati kesulitan dan pelajaran yang diperoleh dari terjebak, semua potensi perangkap pasir di wilayah ini disebut "Purgatoids."

"Peluang ada di wilayah di mana Purgatiods ada di sekelilingnya." Kata Scott. "Tetapi kabar baiknya adalah kami memiliki data yang lebih baik sekarang, daripada yang kami lakukan ketika pertama kali menemui fitur-fitur ini." Pasukan MER kini mendapat keuntungan dari Kamera HiRISE Mars Reconnaissance Orbiter di orbit mengelilingi Marikh, melihat - jika tidak mengawasi - peninjau dan aktiviti mereka. "Oleh itu, kami mempunyai data dan gambar dari HiRISE, dan kami fikir kami telah mengenal pasti cara untuk memilih Purgatoids ini dari orbit." Kata Scott. “Oleh itu, kami mengambil gambar dari MRO, dan menggunakannya sebagai sebahagian daripada perancangan jalan kami untuk Peluang setiap hari, dan juga untuk perancangan jalan skala kami yang lebih panjang. Di samping itu, kita mempunyai langkah-langkah lain yang telah kita pakai setelah kejadian Purgatory pertama, di mana rover berhenti sekali sekala dan 'memeriksa' dirinya sendiri, mengukur sama ada ia benar-benar bergerak atau jika tersekat dan roda berputar. Jadi walaupun kita masuk ke Purgatoid, kita akan dapat menangkapnya terlalu lama dan berpeluang untuk mengeluarkan diri kita sebelum kita menggali terlalu jauh. "

Tetapi setakat ini, dengan teknik baru yang dapat mengenal pasti Purgatoids dari orbit, Peluang belum menemui satu pun.

"Ini membuat kita senang meletakkan pedal ke logam dan hanya memandu," kata Scott, "Ini sangat menyeronokkan."

Peluang adalah "meletakkan tukul ke bawah" untuk mencapai kawah sekitar 12 kilometer (7 batu) yang disebut Endeavour. Kawah besar itu berseberangan 22 kilometer (13.7 batu), dan para saintis berharap dapat melihat tumpukan lapisan batu yang jauh lebih dalam daripada yang dilihat oleh Opportunity ketika dia berada di Kawah Victoria dua tahun kebelakangan. Jarak pemanduan 12 km akan sama dengan jarak yang dilalui dari 2004 hingga pertengahan 2008. Walaupun dengan kecepatan 100 meter setiap sol, perjalanan ini boleh memakan masa dua tahun.

Tetapi Scott Maxwell dan 13 pemandu rover lain yang bekerja dalam misi MER bersedia menghadapi cabaran itu.

Esok: Bahagian 2: Bagaimana anda memandu pelantar di planet lain?
Cara Memandu Mars Rover, Bahagian 3

Pin
Send
Share
Send