Спустя десять лет после прибытия на Марс для двухлетней миссии марсоход Curiosity собирается получить обновление программного обеспечения для своей навигационной системы. Устройство сможет покрыть гораздо большее пространство благодаря новому коду, который позволит ему рассчитывать свое положение во время движения.
В начале этого месяца, когда почтенный ровер Curiosity отметил десять лет пребывания на Марсе, он собирается получить обновление программного обеспечения, которое позволит ему двигаться гораздо быстрее, сообщает журнал New Scientist. Это давно запланированное обновление, которое откладывалось в течение многих лет из-за ошибки.
Никаких изменений не будет внесено в двигатель, который не прибавит в мощности, а его максимальная скорость останется прежней. Что изменится, так это навигационная система, одна из самых важных систем для аппарата, находящегося на другой планете. Радиосигналам требуется от четырех до 24 минут, чтобы преодолеть расстояние от Земли до Марса, что делает невозможным проведение прямых трансляций. Поэтому марсоход должен иметь возможность автономного передвижения.
Главное — убедиться, что он находится в правильном месте. Недостаточно запрограммировать его на движение в течение определенного времени с заданной скоростью, а затем вычислить его новое местоположение. То, что колеса повернулись, не означает, что устройство сдвинулось с места. Они часто проскальзывают в марсианском песке, искажая расчеты. В случае ошибки Curiosity не сможет использовать созвездие спутников GPS для ориентации, как это делается на Земле.
Движения с перерывами
Ровер использует технику, называемую визуальной одометрией, которая включает в себя фотографирование своего окружения, прежде чем двигаться вперед на небольшое расстояние. Затем устройство останавливается, делает новые фотографии, сравнивает их с первыми и рассчитывает эффективное смещение. Таким образом, он может немедленно исправить любую ошибку позиционирования. Однако этот метод довольно медленный, так как устройство часто обездвижено.
Обновление, которое будет отправлено на марсоход, позволит ему изучать фотографии по мере продвижения вперед. Таким образом, он будет анализировать образы первого участка движения при выполнении второго. Это немного менее точно, но сэкономит много времени. Его максимальная скорость составляет 120 метров в час, но с текущим режимом визуальной одометрии он может проехать только 45 метров за один час. Ученые надеются, что с обновлением он сможет достигать 83,2 метра в час.
“Поскольку скорость движения должна быть в среднем на 50% выше, это оставит больше энергии и времени для научных наблюдений“, — объясняет Марк Маймон, один из членов команды НАСА, пилотирующей марсоход. “Еще одно преимущество заключается в том, что по мере того, как наша миссия продолжается уже второе десятилетие, уровень энергии будет постепенно снижаться, и этот новый код позволит нам управлять автомобилем столь же безопасно, даже если для перезарядки батарей потребуется больше времени“.
Разработка этого обновления заняла много лет. Исследователи начали работать над ним в 2015 году, но обнаружили ошибку, когда тестировали свой код на марсоходе на Земле. Они не смогли воспроизвести ее в симуляторах, и им пришлось подождать до проведения нового, более тщательного симулятора в 2019 году, чтобы наконец найти причину проблемы. Затем они потратили три года на его тестирование, не допуская ошибок. Исследователям придется подождать еще несколько месяцев, чтобы узнать, окупилась ли их работа, поскольку обновление будет выпущено в начале следующего года.
