Los sistemas autónomos del Perseverance Rover mejoran la astrobiología y la astrogeología en Marte

Los sistemas autónomos del Perseverance Rover mejoran la astrobiología y la astrogeología en Marte

La vista en Snowdrift Peak

NASA

En aproximadamente un tercio del tiempo que habrían tardado otros rovers de la NASA en Marte, Perseverance atravesó recientemente un campo de rocas de más de 1.700 pies de ancho (aproximadamente medio kilómetro). Mientras los planificadores trazaban las rutas generales del rover, Perseverance se encargaba solo de los detalles de la navegación en el terreno, apodado «Snowdrift Peak», utilizando AutoNav, el sistema de conducción autónoma que ayuda a reducir el tiempo de conducción entre áreas de interés científico.

De hecho, Perseverance ha establecido récords de velocidad para el rover en Marte desde su aterrizaje en febrero de 2021. Las hazañas de AutoNav se detallaron en un artículo sobre los sistemas autónomos del rover. publicado en la edición de julio de Science Robotics.

Tyler Del Sesto ha estado trabajando en el software AutoNav de Perseverance durante siete años. Solía ​​​​pensar que a veces los obstáculos colocados frente al gemelo terrestre de Perseverance, OPTIMISM, durante las pruebas en Mars Yard en el Jet Propulsion Laboratory de la NASA, iban demasiado lejos. Cambió de opinión después de Snowdrift Peak.

«Era mucho más denso que cualquier cosa que Perseverance hubiera encontrado antes, simplemente lleno de estas grandes rocas», dijo Del Sesto, subdirector de planificación del rover Perseverance en el JPL en el sur de California. “No queríamos darle vueltas porque nos habría llevado semanas. Pasar más tiempo conduciendo significa dedicar menos tiempo a la ciencia, así que nos lanzamos al grano.

El 26 de junio, Perseverance entró en el límite oriental de Snowdrift Peak. Incluyendo dos paradas para las rocas que el equipo científico quería inspeccionar, el recorrido recto a través de Snowdrift cubriría 520 metros (1,706 pies). Cuando el rover abandonó el borde occidental del campo de rocas el 31 de julio, había viajado 759 metros (2.490 pies), gran parte de la distancia adicional provino de las maniobras de AutoNav alrededor de rocas no visibles en las imágenes del orbitador. ruta. .

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«Excluyendo los soles (días marcianos) dedicados a la misión científica, la travesía a través de Snowdrift Peak tomó solo seis soles con conducción autónoma, lo que probablemente es 12 soles más rápido de lo que habría tomado Curiosity», dijo Del Sesto. “Por supuesto, todos en el equipo saben que sólo hemos alcanzado este nivel de rendimiento si nos subimos a hombros de gigantes. Sojourner, Spirit, Opportunity y Curiosity fueron los pioneros.

Sobre ruedas de gigantes

Se ha utilizado una especie de navegador basado en silicio desde que el primer rover de Marte comenzó a evitar rocas en 1997. En ese momento, el Sojourner, del tamaño de un microondas, tenía que apagarse cada 13 centímetros (5,1 pulgadas) para que su cerebro de computadora pudiera hacer un balance de su alrededores. nuevos entornos antes de ir más lejos. Los próximos vehículos exploradores de Marte, el Spirit y el Opportunity, del tamaño de un carrito de golf (que llegaron en 2004), podrían viajar distancias de hasta 0,5 metros (1,6 pies) antes de que ellos también tuvieran que detenerse y determinar los siguientes movimientos.

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Curiosity, que aterrizó en 2012, recibió recientemente una actualización de software para ayudar a tomar decisiones de conducción, pero Perseverance tiene varias ventajas: con cámaras más rápidas, el rover puede tomar imágenes lo suficientemente rápido como para procesar su ruta en tiempo real y tiene una computadora adicional. completamente dedicado al procesamiento de imágenes, eliminando la necesidad de hacer una pausa para decidir su próximo movimiento.

«Nuestro rover es el ejemplo perfecto del viejo dicho ‘dos ​​cerebros son mejores que uno'», dijo Vandi Verma, autor principal del artículo e ingeniero jefe de misión para operaciones robóticas en el JPL. «Perseverance es el primer rover con dos cerebros informáticos que trabajan juntos, lo que le permite tomar decisiones sobre la marcha».

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Esta capacidad autónoma permitió a Perseverance establecer nuevos récords todoterreno en Marte, incluida una distancia de conducción en un solo día de 1.140,7 pies (347,7 metros) y el recorrido más largo sin revisión humana: 2.296,2 pies (699,9 metros). Pero estos logros se produjeron cuando el rover atravesó el terreno relativamente plano del fondo del cráter Jezero, sin grandes rocas ni otros cráteres en su camino. Es por eso que este reciente viaje por el Snowdrift Peak, repleto de rocas, impresionó incluso a los ingenieros que planean viajes con rover.

Nueva campaña, nuevo terreno

Si bien el campo de búlder puede estar en el espejo retrovisor metafórico de Perseverance, aún quedan más desafíos de conducción por delante. El rover comenzó su cuarta campaña científica el 7 de septiembre cruzando el «Muro Mandu», una cresta que separa dos unidades geológicas a lo largo del borde interior del borde occidental del cráter Jezero. Los datos orbitales indican que el área está llena de carbonatos, lo que puede proporcionar datos invaluables sobre la historia ambiental de Marte, así como preservar signos de vida microbiana antigua, si la hubiera.

«Atrás quedaron los días en que un equipo científico de rover podía examinar las características del horizonte marciano y clasificarlas para exámenes futuros», dijo Ken Farley, científico del proyecto Perseverance en Caltech en Pasadena. «Necesitamos estar en guardia, porque las habilidades autónomas de Perseverance pueden crear algo que vemos en la distancia en un terreno justo delante, o incluso detrás de nosotros, en el siguiente».

Con las nuevas posibilidades de exploración surgen nuevos desafíos: lecho de roca roto, pendientes más altas y dunas de arena, y pequeños cráteres de impacto en el futuro cercano de Perseverance.

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«Este nuevo terreno definitivamente nos lanzará algunas bolas curvas a nosotros y a AutoNav», dijo Mark Maimone, líder adjunto del equipo de operaciones robóticas en Perseverance. «Pero ahí es donde está la ciencia». Estamos listos.»

Más información sobre la misión

Uno de los objetivos clave de la misión Perseverance a Marte es la astrobiología, incluida la búsqueda de signos de vida microbiana antigua. El rover caracterizará la geología y el clima pasado del planeta, allanará el camino para la exploración humana del Planeta Rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar roca y regolito marciano (roca rota y polvo).

Misiones posteriores de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarían naves espaciales a Marte para recolectar estas muestras selladas de la superficie y devolverlas a la Tierra para su posterior análisis.

La misión Mars 2020 Perseverance es parte del enfoque de exploración Luna-Marte de la NASA, que incluye misiones Artemisa a la Luna que ayudarán a prepararse para la exploración humana del Planeta Rojo.

JPL, gestionado para la NASA por Caltech en Pasadena, California, construyó y gestiona las operaciones del rover Perseverance.

Para obtener más información sobre Perseverance: mars.nasa.gov/mars2020/

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