Penjelajah Mars self-driving NASA ‘mengambil kemudi’

Mesin Ketekunan Autonav Pertama: Ketekunan tergantung pada kamera navigasi kiri dan kanan. Render yang ditampilkan di sini menggabungkan perspektif dua kamera keliling selama perjalanan pertama rover menggunakan AutoNav, fungsi navigasi otomatis. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Penjelajah terbaru badan tersebut sedang berlayar di sekitar Mars menggunakan sistem navigasi otomatis yang baru ditingkatkan.

Robot enam roda terbaru NASA di Mars, Perseverance Probe, memulai perjalanan epik melintasi dasar kawah untuk mencari tanda-tanda kehidupan purba. Ini berarti bahwa tim rover sangat terlibat dalam perencanaan rute navigasi, menyusun instruksi untuk disiarkan, dan bahkan mengenakan kacamata 3D khusus untuk membantu menentukan rute mereka.

Namun semakin, rover akan mengambil alih mengemudi sendiri, menggunakan sistem navigasi otomatis yang kuat. Disebut AutoNav, sistem 3D yang ditingkatkan ini memetakan medan di depan Anda, mengidentifikasi bahaya, dan merencanakan rute di sekitar rintangan apa pun tanpa panduan tambahan dari pengontrol di lapangan.

“Kami memiliki kemampuan yang disebut ‘berpikir sambil mengemudi’,” kata Vandy Verma, chief engineer, perencana rover, dan pengemudi di Jet Propulsion Laboratory NASA di California Selatan. “Rover berpikir tentang mengemudi sendiri saat rodanya berputar.”

Kemampuan ini, bersama dengan peningkatan lainnya, memungkinkan Tenacity mencapai kecepatan tertinggi 393 kaki (120 meter) per jam; Pendahulunya, Curiosity, dilengkapi dengan versi AutoNav sebelumnya, mencakup sekitar 66 kaki (20 meter) per jam saat mendaki Gunung Sharp ke tenggara.

“Kami telah mempercepat AutoNav empat atau lima kali,” kata Michael McHenry, pemimpin mobilitas dan bagian dari tim perencana keliling Jet Propulsion Laboratory. “Kami mengemudi lebih jauh dalam waktu yang jauh lebih sedikit daripada yang ditunjukkan Curiosity.”

Saat Perseverance memulai kampanye sains pertamanya di lahan Jezero Crater, AutoNav akan menjadi fitur utama untuk membantu menyelesaikan pekerjaan.

Kawah ini adalah sebuah danau, ketika miliaran tahun yang lalu Mars lebih basah daripada sekarang, dan tujuan untuk bertahan adalah delta sungai kering di tepi kawah. Jika kehidupan telah menetap di Mars sejak dini, tanda-tandanya mungkin telah ditemukan di sana. Rover akan mengumpulkan sampel sejauh 9 mil (15 kilometer), 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 penjelajah Mars 2020 Perseverance. “Sekarang kami dapat melewati medan yang lebih kompleks ini alih-alih melewatinya: itu bukan sesuatu yang bisa kami lakukan sebelumnya.”

elemen manusia

Tentu saja, ketekunan tidak dapat memiliki AutoNav saja. Keterlibatan tim Rover tetap penting untuk merencanakan dan memimpin Jalan Ketekunan. Seluruh tim profesional mengembangkan rute navigasi bersama dengan merencanakan aktivitas penjelajah, apakah itu memeriksa fitur geologis yang menarik dalam perjalanan ke tujuannya, atau mengambil sampel segera.

Simulasi komputer dari Autonav Perseverance Engine pertama: Simulasi komputer ini menunjukkan pesawat ruang angkasa NASA’s Persevering Mars saat membuat perintah pertamanya menggunakan fitur autonavigasi, yang memungkinkannya menghindari bebatuan dan bahaya lainnya tanpa masukan dari para insinyur di lapangan. Kredit: NASA/JPL-Caltech

Karena penundaan sinyal radio antara Bumi dan Mars, mereka tidak bisa menggerakkan rover ke depan menggunakan joystick. Sebagai gantinya, mereka memindai gambar satelit, terkadang memakai kacamata 3D untuk melihat permukaan Mars di sekitar rover. Setelah tim berhenti, mereka mengirim instruksi ke Mars, dan penjelajah melakukan instruksi itu pada hari berikutnya.

Roda ketekunan juga telah diubah untuk membantu seberapa cepat rencana ini dapat dilakukan: Selain diameternya sedikit lebih besar dan lebih sempit dari roda Curiosity, masing-masing memiliki 48 segmen yang terlihat seperti garis sedikit bergelombang, tidak seperti tekel 24 chevron berpola Curiosity. Tujuannya adalah untuk membantu dengan traksi serta daya tahan.

Curiosity tidak bisa AutoNav karena masalah keausan roda,” kata Trosper. “Di awal misi kami menemukan batu-batu kecil, tajam, runcing yang mulai membuat lubang di roda, dan AutoNav tidak menghindarinya.”

Jarak perut yang lebih tinggi juga memungkinkan rover berguling dengan aman di medan yang lebih kasar – termasuk bongkahan batu berukuran besar. Kemampuan navigasi otomatis yang ditingkatkan dari Perseverance mencakup ENav, atau Navigasi yang Disempurnakan, kombinasi algoritme dan perangkat lunak yang memungkinkan deteksi risiko yang lebih akurat.

Tidak seperti pendahulunya, Perseverance hanya dapat menggunakan salah satu komputernya untuk menavigasi permukaan; Komputer utama dapat mengabdikan dirinya untuk banyak tugas lain yang menjaga kendaraan tetap sehat dan aktif.

Elemen Perhitungan Visi ini, atau VCE, memandu ketekunan ke permukaan Mars selama masuk, turun, dan turun di bulan Februari. Sekarang digunakan penuh waktu untuk memetakan perjalanan rover sambil membantunya menghindari masalah di sepanjang jalan.

Rover juga melacak seberapa jauh ia bergerak dari satu tempat ke tempat lain menggunakan sistem yang disebut “odometer optik”. Ketekunan secara berkala mengambil gambar saat bergerak, dan membandingkan satu posisi ke posisi berikutnya untuk melihat apakah jaraknya sudah bergerak.

Anggota tim mengatakan mereka ingin membiarkan AutoNav “memimpin”. Tapi mereka juga akan bersedia untuk turun tangan saat dibutuhkan.

Dan bagaimana rasanya mengemudi di Mars? Perencana dan pengemudi mengatakan dia tidak pernah menjadi tua.

“Jesero tidak bisa dipercaya,” kata Verma. “Ini adalah surga pengemudi Rover. Saat Anda memakai kacamata 3D, Anda melihat lebih banyak riak di medan. Beberapa hari, saya hanya menatap gambar.”