Mars Rover self-propelled NASA “mengambil kendali”

Drive Autonav pertama dari Perseverance: Endurance mengandalkan kamera navigasi kiri dan kanan. Tampilan yang ditampilkan di sini menggabungkan perspektif dua kamera rover selama perjalanan pertama rover dengan AutoNav, fungsi navigasi otomatisnya. Kredit foto: NASA / JPL-Caltech

Penjelajah terbaru badan tersebut mengembara melalui lanskap Mars dengan sistem navigasi otomatis yang baru ditingkatkan.

Robot enam roda terbaru NASA di Mars, rover Perseverance, memulai perjalanan epik melintasi lantai kawah untuk mencari jejak kehidupan purba. Ini berarti bahwa tim rover sibuk merencanakan rute navigasi, membuat instruksi untuk memancarkan cahaya, dan bahkan mengenakan kacamata 3D khusus untuk memetakan jalur mereka.

Tapi bajak semakin mengambil alih drive bahkan dengan sistem navigasi mobil yang kuat. Sistem yang ditingkatkan ini, yang disebut AutoNav, membuat peta 3D medan di depan, mengidentifikasi bahaya, dan merencanakan rute di sekitar rintangan tanpa memerlukan instruksi tambahan dari pengontrol di bumi.

“Kami memiliki keterampilan yang disebut ‘berpikir sambil mengemudi,'” kata Vandi Verma, kepala insinyur, perancang rover, dan operator di Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan. “Rover berpikir tentang mengemudi secara otonom saat rodanya berputar.”

Kemampuan ini, dikombinasikan dengan peningkatan lainnya, dapat memungkinkan Ketekunan mencapai kecepatan tertinggi 393 kaki (120 meter) per jam; pendahulunya Curiosity, dilengkapi dengan versi AutoNav sebelumnya, menempuh jarak sekitar 20 meter per jam saat mendaki Gunung Sharp ke tenggara.

“Kami telah mempercepat AutoNav empat atau lima kali lebih cepat,” kata Michael McHenry, kepala domain mobilitas dan bagian dari tim perencanaan rover JPL. “Kami melangkah lebih jauh dalam waktu yang jauh lebih singkat daripada yang ditunjukkan Curiosity.”

Saat Ketekunan memulai kampanye ilmiah pertamanya di dasar Kawah Jezero, AutoNav akan menjadi kunci untuk menyelesaikan pekerjaan.

Kawah ini pernah menjadi danau ketika Mars lebih basah daripada sekarang miliaran tahun yang lalu, dan tujuan Perseverance adalah delta sungai kering di tepi kawah. Jika kehidupan pernah ditemukan di Mars awal, tanda-tandanya dapat ditemukan di sana. Rover akan mengumpulkan sampel sekitar 15 kilometer dan kemudian menyiapkan sampel untuk dikumpulkan pada misi masa depan yang akan mengembalikannya ke Bumi untuk dianalisis.

“Kami akan dapat mencapai tempat yang diinginkan para ilmuwan dengan lebih cepat,” kata Jennifer Trosper, yang telah bekerja di setiap penjelajah Mars NASA dan merupakan manajer proyek untuk penjelajah Mars 2020 Perseverance. “Sekarang kami dapat melewati medan yang lebih kompleks ini daripada menghindarinya: kami belum berhasil melakukannya.”

elemen manusia

Tentu saja, Ketekunan tidak dapat dikelola dengan AutoNav saja. Keterlibatan tim rover tetap penting dalam merencanakan dan mengarahkan rute Perseverance. Seluruh tim spesialis sedang mengembangkan rute navigasi dan merencanakan penggunaan penjelajah, apakah itu untuk menyelidiki fitur geologis yang menarik dalam perjalanan ke tujuan atau untuk mengambil sampel segera.

Simulasi komputer dari drive Perseverance Autonav pertama: Simulasi komputer ini menunjukkan NASA’s Mars rover Perseverance melakukan pelayaran pertamanya menggunakan fitur navigasi otomatis, yang memungkinkannya menghindari bebatuan dan bahaya lain di Bumi tanpa masukan dari para insinyur. Kredit foto: NASA / JPL-Caltech

Karena penundaan sinyal radio antara Bumi dan Mars, Anda tidak bisa begitu saja menggerakkan rover ke depan dengan joystick. Sebagai gantinya, mereka memeriksa citra satelit dan terkadang memakai kacamata 3D itu untuk melihat permukaan Mars di dekat rover. Setelah tim keluar, ia mengirimkan instruksi ke Mars, dan rover menjalankan instruksi tersebut pada hari berikutnya.

Roda Perseverance juga telah dimodifikasi untuk membantu seberapa cepat rencana ini berjalan: diameternya sedikit lebih besar dan lebih sempit daripada roda Curiosity, dan masing-masing memiliki 48 tapak yang terlihat seperti garis sedikit bergelombang, berlawanan dengan 24 pola chevron dari Curiosity yang masuk. Tujuannya adalah untuk membantu dengan traksi dan daya tahan.

“Keingintahuan tidak bisa AutoNav karena masalah keausan roda,” kata Trosper. “Pada awal misi, kami melihat batu kecil, tajam, runcing mulai mengebor lubang di roda, dan AutoNav kami tidak menghindarinya.”

Ground clearance yang lebih tinggi dari Ketekunan untuk perut juga memungkinkan rover untuk berguling dengan aman di tanah yang lebih kasar – termasuk batu berukuran bagus. Fungsi navigasi mobil yang ditingkatkan dari Perseverance juga mencakup ENav atau Navigasi yang Disempurnakan, kombinasi algoritme dan perangkat lunak yang memungkinkan deteksi bahaya yang lebih tepat.

Tidak seperti pendahulunya, Perseverance hanya dapat menggunakan salah satu komputernya untuk navigasi permukaan; komputer utamanya dapat menangani banyak tugas lain yang menjaga rover tetap sehat dan aktif.

Vision Compute Element (VCE) ini memandu Perseverance ke permukaan Mars selama masuk, turun, dan mendarat di bulan Februari. Sekarang digunakan sepanjang hari untuk merencanakan perjalanan rover dan membantunya menghindari masalah di sepanjang jalan.

Penjelajah juga melacak seberapa jauh telah berpindah dari satu lokasi ke lokasi lain menggunakan sistem yang disebut “odometri visual”. Ketekunan secara berkala mengambil gambar saat bergerak dan membandingkan satu lokasi dengan lokasi berikutnya untuk melihat apakah telah berpindah jarak yang diharapkan.

Anggota tim mengatakan mereka berharap untuk membiarkan AutoNav “mengambil alih”. Tetapi mereka juga akan siap untuk campur tangan jika diperlukan.

Dan bagaimana rasanya mengemudi di Mars? Para perencana dan pengemudi mengatakan itu tidak pernah menjadi tua.

“Jezero luar biasa,” kata Verma. “Ini adalah surga pengemudi rover. Jika Anda memakai kacamata 3D, Anda akan melihat lebih banyak gelombang di medan. Beberapa hari saya hanya menatap foto-foto itu.”