Марсові дослідники Марса вже майже п'ять років обходять поверхню Червоної планети. Але як саме два ровери, «Дух і можливість», «виїжджають» із Землі, приблизно за 150 мільйонів км? У багатьох з нас можуть бути зображення джойстиків, подібні до тих, що використовуються для іграшок на пульті дистанційного керування, але це зовсім не так. Однак бути «драйвером Rover» - це одна робота, де досвід роботи з відеоіграми та імітаційним програмним забезпеченням виглядає добре вашим резюме! Скотт Максвелл - один з чотирнадцяти водіїв роверів, або планувальників, як їх ще називають, який минулого тижня повідомив нам інформацію про статус Spirit і Opportunity. Сьогодні Скотт пропонує детальну інформацію про те, як керувати марсоходом Марса.
"Так, як ми хотіли, щоб це працювало", - сказав Скотт у телефонному інтерв'ю від JPL, - це якщо ми могли б мати джойстик, де якби натиснути на джойстик, ровер піде вперед, або відштовхнеться, і ровер зупиниться. Але, із затримкою затримки в радіосигналах, ви будете натискати на джойстик вперед, і через 10 хвилин ровер отримає сигнал. Але на Землі ви не знатимете, чи спрацювало це ще 10 хвилин після цього через час, який потрібен сигналу, щоб повернутися до вас ».
Це створило б кошмар у логістиці, плануванні та операціях, оскільки водії не можуть "бачити", що ровер робить у режимі реального часу. Тож водії роверів працюють на марсіанській нічній зміні.
"Ми використовуємо перевагу, що наші сонячні ровери мають закриватися на ніч", - сказав Скотт. «Отож, як сонце сходить на марсіанське небо, роверу призначається сфотографувати світ навколо себе і відправити його перед сном. Коли ми повернемо ці дані на Землі, ми переходимо до роботи. Беремо всі зображення і вкладаємо їх в моделювання. На наших комп'ютерах є тривимірний імітаційний світ - такий, як відеоігра. Потім у нас є імітований ровер, який ми занесли в той тривимірний світ і замість цього їздимо на цьому ровері ».
Тож у тому 3-D світі водії роверів можуть перевірити всі можливості, допустити всі помилки (нахилити ровер, застрягнути, виїхати з обриву, врізатися у велику скелю) та вдосконалити послідовність водіння, поки справжні ровери дрімають надійно і мирно. Це, безумовно, допомогло довге життя роверів, оскільки за п’ять років водії роверів безпечно та успішно керували роверами, щоб заїхати в кратери та вийти з нього, піднятися на складний пагорб та поставити більше пробігу, ніж хто-небудь вважав можливим . Найбільша катастрофа за кермом застрягла в піщаній дюні, але тепер водійська команда має кілька хитрощів, щоб уникнути цього (див. Частина 1).
Тоді, коли драйвери вдосконалюють команди всередині симуляції і відточують точну послідовність рухів для ровера, вони завантажують ці команди і відправляють її в реальний ровер. Потім, коли сонце сходить на Марс, ровер прокидається, отримує комунікаційну лінію з Землі, обробляє команди і він працює, поки водії роверів лягають спати. "Наприкінці дня ровера він надсилає нам більше фотографій та даних, і ми починаємо цикл знову", - сказав Скотт.
Якщо в особливо складній ситуації, наприклад, нахил якого ровер може витримати, не перекинувшись, тестовий ровер може пройти ті самі послідовності в модельованому середовищі Марса на Марсовому дворі JPL.
Ще в 2004 році під час «головної місії» перші три місяці місії (початковий проміжок часу, коли ровери були заплановані до останнього) усі, хто працював з MER, жили за Марсом. Оскільки два ровери перебувають на протилежних сторонах планети, це означало, що операції триватимуть 24 години на добу. А оскільки день Марса на 40 хвилин довший за день Землі, це означало постійно змінюється цикл сну / неспання, складна ситуація, коли ваше тіло постійно відчуває себе "затримкою струменя". Але тепер, коли місія триває вже давно, планувальники працюють у більш нормальному для Землі режимі і навіть проводять кілька вихідних. Але все ж, восьмигодинна зміна планувальника може розпочатися десь з 6:00 до полудня.
То який середній привід для роверів? "Це дуже різниться, - сказав Скотт, - але середній привід знаходиться в районі кількох метрів". Прямо зараз Дух бореться на бік «Домашньої тарілки», на низьке плато, яке для ровера є крутим пагорбом. Розсипчастий грунт видається під її колесами, коли вона робить підйом, утруднюючи водіння батька, ніж кілька сантиметрів на день. Крім того, Spirit займається низьким рівнем енергії від покритих пилом сонячних батарей, забезпечуючи обмежену енергію для будь-яких великих приводів. Одразу після нещодавньої пилової бурі сонячні батареї Spirit виробляли лише 89 ватт годин, це приблизно енергія, необхідна для роботи маленької лампочки протягом години та половини.
Але рівень потужності Opportunity набагато кращий, і останнім часом у неї були диски довжиною 216 метрів, коли вона натискає педаль на метал, намагаючись дістатися до кратера Ендевор, приблизно в 12 км.
Деякі з водіїв роверів працюють в основному з одним ровером (Стів Сквайрес сказав, що легко прив’язатись до одного або іншого ровера, залежно від того, з ким ви працюєте), але Скотт перебуває між ними. "Це частково тому, що я керівник команди, а частково тому, що я такий тип людини, який хоче бігати і бути частиною всього часу!" він сказав. Коли ми говорили зі Скоттом минулого тижня, він працював з Spirit, і думав, що цього тижня він, мабуть, зробить драйв чи два з Opportunity.
В даний час загальна одометрія Духа становить близько 7,530 метрів, а одометр Opportunity зчитує майже 14 000 метрів (близько 9 миль).
У JPL є чудові відео про походи, проїзди та прогрес на ровері, і ви можете відслідковувати хід роверів, перевіряючи регулярні оновлення на веб-сайті MER.
Завтра: чим ви займалися останні п’ять років? Скотт Максвелл ділиться, якими були п’ять років водіння марсоходів.
Як їхати на марсоході, частина 1
Як їхати на марсоході, частина 3
