Semangat dan Peluang memiliki Planet Merah untuk diri mereka sendiri buat masa ini, tetapi ESA merancang untuk menghantar rover sendiri untuk merangkak permukaan Marikh. Daripada mencari bukti air masa lalu, ExoMars akan mencari jejak kehidupan, baik masa lalu maupun sekarang. Sekiranya semuanya berjalan lancar, ExoMars akan dilancarkan ke Mars pada tahun 2011.
Sebagai sebahagian daripada program eksplorasi Aurora jangka panjang yang bercita-cita tinggi, ExoMars akan mencari jejak kehidupan di Marikh. Misi ini memerlukan teknologi baru sepenuhnya untuk robot kawalan diri, autonomi terbina dalam dan sensor medan visual canggih.
Dekad keempat abad ini dapat menyaksikan Eropah berpartisipasi dalam misi berawak ke Marikh dalam apa yang akan menjadi salah satu ekspedisi angkasa terhebat manusia yang pernah ada.
Aurora adalah program ESA yang bertujuan untuk penjelajahan robotik dan manusia untuk Sistem Suria jangka panjang, dengan Mars dan Bulan sebagai sasaran utama.
Misi manusia ke Planet Merah akan menjadi usaha besar, bertahun-tahun yang memerlukan kemampuan yang hebat dan baru seperti kapal kargo automatik, persediaan dan alat yang telah ditentukan, dan satelit komunikasi dan navigasi di orbit Marikh yang serupa dengan sistem GPS semasa Bumi.
Para saintis dan jurutera sudah mengusahakan misi ‘pendahulu’ robot pertama ESA, ExoMars, yang akan dilancarkan sekitar 2011.
ExoMars akan meneroka persekitaran biologi di Marikh sebagai persediaan untuk melakukan aktiviti robotik dan, kemudian, manusia. Data dari misi juga akan memberikan input yang sangat berharga untuk kajian eksobiologi yang lebih luas - pencarian kehidupan di planet lain.
Elemen utama misi ini adalah kenderaan rover robotik beroda, yang serupa konsepnya dengan misi Mars Rover NASA ketika ini, tetapi mempunyai objektif saintifik yang berbeza dan kemampuan yang lebih baik.
"Kaedah kawalan langsung klasik tidak akan berfungsi apabila kita beroperasi di permukaan Marikh di persekitaran yang tidak berstruktur."
Rover akan menggunakan susunan suria untuk menjana elektrik, dan akan bergerak di atas permukaan batu oren-merah Marikh, mengangkut muatan ilmiah hingga 12 kilogram termasuk sistem penggerudian ringan pertama, serta alat pensampelan dan pengendalian, dan satu set instrumen saintifik untuk mencari tanda-tanda kehidupan masa lalu atau masa kini.
Oleh kerana jeda waktu dan kerumitan jarak jauh, ExoMars akan menavigasi sendiri menggunakan elektro-optik ‘pintar’ untuk merasakan dan mentafsirkan kawasan sekitar secara visual dan akan dapat beroperasi secara autonomi menggunakan perisian onboard pintar.
Kawalan automatik merupakan kemajuan utama
Mod operasi automatik ini merupakan kemajuan utama bagi ESA, yang sudah lama digunakan untuk mengendalikan kapal angkasa secara langsung menggunakan alat kawalan manusia. Dan bukan hanya sistem kawalan onboard rover yang baru.
"ExoMars akan memerlukan teknik dan teknologi yang sama sekali baru untuk beberapa aspek sistem kawalan rover berasaskan Bumi, bukan hanya peningkatan dari apa yang kita miliki sekarang," kata Mike McKay, pengawal kapal angkasa kanan dan pakar Mars yang berpusat di ESOC, ESA's Spacecraft Operations Pusat, di Darmstadt, Jerman.
Pengawal ESA belum pernah menjalankan misi yang bergerak di permukaan badan lain; Huygens - yang berjaya menjatuhkan Titan pada tahun 2005 - adalah penyiasatan atmosfera dan bukan pendarat, walaupun ia berfungsi sebentar setelah sampai ke permukaan Titan.
Tugas robotik: melintasi kilometer dari medan untuk mencari kehidupan
Dalam satu contoh khas operasi autonomi rover, pengawal tanah mungkin menyiarkan arahan tingkat tinggi yang menyuruhnya pergi ke tempat yang menarik secara ilmiah di mana saja dari jarak 500 hingga 2000 meter dan melakukan operasi sains, seperti penggerudian di bawah permukaan untuk mengambil sampel tanah untuk tanda-tanda kehidupan. Tetapi kenderaan itu akan menguruskan perincian pergerakannya sendiri.
Ia akan meninjau tanah dengan kamera 3D, membuat model medan digital, mengesahkan lokasinya sekarang, menjalankan simulasi dalaman dan kemudian membuat keputusan autonomi mengenai jalan terbaik yang harus diikuti, berdasarkan halangan, status rover semasa dan pertimbangan risiko / sumber daya .
"Kemudian ia akan menuju ke sasaran. Kami menjangkakan ketepatan sasarannya berada dalam jarak setengah meter melintasi 20 meter, ”kata Bob Chesson, ketua Jabatan Operasi Penerbangan dan Eksplorasi Manusia di Direktorat Operasi ESA.
ExoMars mendapat keuntungan daripada penjelajah robot semasa
Sebagai robot generasi seterusnya, ExoMars akan mendapat keuntungan dari pelajaran yang diperoleh dari generasi semasa, termasuk misi Mars Explorer Rover (MER) NASA. "Kami tidak malu untuk belajar dari pengalaman agensi-agensi saudari kami," kata Chesson.
"ExoMars memerlukan perubahan budaya; kita harus mengembangkan konsep operasi antara disiplin yang benar-benar. "
Kawalan tanah yang inovatif untuk membolehkan fungsi autonomi
Bagi ExoMars, pengawal di Bumi kemungkinan besar terletak di 'bilik kawalan khusus rover', yang serupa dengan konsep dengan bilik kawalan khusus (DCR) yang kini disediakan oleh ESA untuk misi individu yang mengorbit planet.
ESOC akan berfungsi sebagai pusat kawalan operasi misi keseluruhan (MOCC), mengendalikan fasa pelancaran dan orbit awal (LEOP), pelayaran ke Marikh, pemisahan dan pendaratan modul keturunan dan jalan keluar rover, dengan pengurusan operasi permukaan rover kemungkinan akan dijalankan dari Pusat Operasi Rover yang terletak di ALTEC, Pusat Kejuruteraan Teknologi Logistik Lanjutan, di Turin, Itali.
"Reka bentuk sistem pengendalian tanah rover, atau segmen tanah, bergantung pada tujuan ilmiah dan operasi rover, yang belum muktamad, sehingga sistem darat masih terus berkembang," kata Chesson. "Pada prinsipnya, fungsi telemetri dan telekomunikasi asas pada dasarnya sama seperti sekarang, tetapi ia akan mempunyai kemampuan baru yang signifikan untuk memungkinkan fungsi autonomi rover."
'Membiarkan anak berjalan'
Sistem kawalan darat sekurang-kurangnya memerlukan kemudahan pengkomputeran untuk membolehkan alat perancangan misi peringkat tinggi dan untuk membolehkan pemantauan medan digital rover dan pemodelan 3D, perancangan jalan darat dan lintasan, simulasi darat dan integrasi ketat dengan kawalan muatan dan saintifik operasi.
"Kaedah kawalan langsung klasik tidak akan berfungsi apabila kita beroperasi di permukaan Mars dalam persekitaran yang tidak berstruktur dan dengan kelewatan masa isyarat yang ketara," kata Reinhold Bertrand, jurutera perancang dan pakar robotik di ESOC. "ExoMars memerlukan perubahan budaya; kita harus 'membiarkan anak berjalan sendiri' sementara kita mengembangkan konsep operasi yang benar-benar antara disiplin. ''
Sumber Asal: Siaran Berita ESA
