На следующей неделе марсоход NASA Perseverance официально станет неоспоримым чемпионом по вождению за пределами Земли, преодолев 45,16 километра (28,06 мили) по поверхности Марса. Это новый рекорд для любого транспортного средства на другом мире, побивший предыдущее достижение покойного, оплакиваемого марсохода Opportunity, который прекратил связь с NASA еще в 2018 году.
Как Perseverance умудрился набрать такой пробег всего за треть времени? Ответ, как и в случае со многими современными чудесами, — технология автопилота. «Реальной enabling-технологией стала его система автоматической навигации», — рассказал Ars Technica Стивен Ли, менеджер проекта марсохода в Лаборатории реактивного движения NASA.
Как и у Теслы вашего кузена, у Perseverance есть бортовые камеры для съемки местности и алгоритмы для прокладки безопасного маршрута. Конечно, у земных беспилотных автомобилей есть преимущества: карты, дорожные знаки и разметка, но у них также есть другие участники движения и плохие водители. Марс, напротив, предлагает валуны и песчаные склоны, но по крайней мере никто не подрезает.
Более старый марсоход Curiosity, почти близнец Perseverance, запущенный на девять лет раньше, имел аналогичные камеры и алгоритмы, но был ограничен компьютером на поколение старше, с чипами, некоторые из которых датируются 1990-ми годами. В результате только около 10 процентов поездок Curiosity являются автономными — он слишком медленно думает на ходу. Почти за 15 лет Curiosity проехал 38,6 км. Perseverance, с его чуть более современным Vision Compute Element, автономен примерно на 90 процентов, мчится с головокружительной максимальной скоростью 150 метров в час.
Поскольку Perseverance не нужно останавливаться и ждать, пока водители на Земле отправят команды навигации, он максимизирует свою научную отдачу. «Это очень полезно для науки», — сказала Вивиан Сан, заместитель научного руководителя миссии. «Не хочу умалять другие передовые возможности марсохода, но именно вождение позволило нам охватить большую территорию, чем предыдущие миссии».
Это мастерство автопилота идеально дополняет его миссию. Curiosity приземлился в кратере Гейла и неторопливо поднимается на гору Шарп, часто останавливаясь для тщательных измерений. Perseverance, в кратере Езеро, имеет более разнесенные научные цели, поэтому он курсирует от одного места к другому, часто прибывая с опережением графика — приятный сюрприз для ученых.
Это хорошо, потому что дел много. В кратере Езеро находятся одни из самых древних пород в Солнечной системе, возраст которых около 4 миллиардов лет, старше любых пород на Земле. Тогда Марс находился на поздней стадии эпохи «тяжелой бомбардировки», когда камни носились вокруг внутренних планет, но все успокаивалось. «Впервые мы можем исследовать эту местность на месте, и это очень захватывающе», — сказала Сан.
В эту эпоху на Марсе могли быть большие озера и даже океаны. Perseverance исследует, чтобы понять, какие геологические и экологические условия существовали и могла ли планета поддерживать жизнь. Ученые считают, что она могла напоминать земную пустыню Мохаве с протекающей через нее водой, но споры продолжаются. Теперь есть много данных для размышлений.
Curiosity все еще работает после почти 15 лет, и Perseverance тоже отлично справляется. Колеса Curiosity показали значительный износ через несколько лет, поэтому колеса Perseverance были переработаны — и пока заметного износа нет, по словам Ли. Единственная небольшая проблема — приводы колес, которые были испытаны на ресурс в 20 км пробега, но сертифицируются как минимум на 100 км, возможно, и больше. Поскольку Perseverance работает на радиоизотопном термоэлектрическом генераторе и не имеет расходных материалов или смазок, Ли говорит, что он может продолжать ездить по Марсу еще много лет — рекорд, который может продержаться некоторое время, если только будущий марсоход не решит проявить амбиции.