211service.com
NASAs nye rovere vil være en flåde af mobile robotter, der arbejder sammen
Den Autonome Pop-Up Flat Folding Explorer Robot (A-PUFFER) var en NASA-kampagne for at hjælpe med at udvikle robotter til at spejde områder af månen. Dens teknologi bliver nu brugt i et opfølgningsprojekt kaldet CADRE. NASA/JPL
NASA udforsker et koncept for en ny flåde af mini-rovere, der kan arbejde sammen om at løse problemer og træffe beslutninger som en enhed. Hvis en fejler eller sidder fast et sted, kan de andre fortsætte uden.
Som en del af Cooperative Autonomous Distributed Robotic Exploration (CADRE)-projektet designer NASA-ingeniører kompakte, mobile robotter på størrelse med en skoæske (til sammenligning, Vedholdenhed er på størrelse med en lille SUV) til autonomt at udforske månen og andre planeter. Disse rovere vil fungere som en gruppe for at indsamle data på svært tilgængelige steder som kratere og huler.
I en demonstrationsmission, der forventes i løbet af de næste par år, vil CADREs mini-rovere udforske månens massive lavarør - områder, hvor det øverste lag af jord er størknet, men lava stadig flyder nedenunder. CADRE vil tage turen ud på en lander, før den bliver kastet ud på månens overflade.
Tanken der er, at [hvis] vi har to eller tre rovere, som vi kunne sende, kan en af dem potentielt gå ned i et lavarør, siger Alex Schepelmann, en robot- og beregningsmodelleringsingeniør ved NASAs Glenn Research Center. Og vi ville grundlæggende vide, at den rover ville have svært ved at komme ud igen.
Selvom roveren ikke forventes at komme tilbage til overfladen, siger Schepelmann, kan den stadig videresende information til de andre medlemmer af dens gruppe. Så længe roverne kunne kommunikere med hinanden, kunne missionen fortsætte.
Relateret historie
Dette er det første billede taget af NASAs Perseverance Mars-rover. Nu begynder jagten på livet. Efter at have overlevet nedstigningen sendte roveren dette billede tilbage fra Mars-overfladen.
Ombord vil hver rover have en lille computer, en trådløs radio og et stereokamera til at optage 3D-billeder. Selvom ingen af dem alene vil være i stand til at indsamle så meget data, som en større en ville ville, kunne udsættelse af flere på én gang reducere risikoen for en katastrofal missionsfejl.
CADRE blev udviklet i NASAs Jet Propulsion Laboratory i Californien og testet af forskere ved Laboratoriet for simulerede måneoperationer (SLOPE). på NASA Glenn Research Center i Cleveland. SLOPE er det samme laboratorium, som testede VIPER (Volatiles Investigating Polar Exploration Rover), en mobil robot, der vil opsendes i november 2023 og spejder efter frosset vand på månen.
Et mål med projektet er at forhindre en gentagelse af det, der skete med NASAs Mars-rover, Spirit, tilbage i 2009 - mareridtsstoffet for rumudforskningsentusiaster.
En af to tvillingerovere sendt til hver sin side af Mars i 2004, Spirit leverede nogle af de mest detaljerede billeder af den røde planet, menneskeheden nogensinde havde set. Men fem år inde i sin mission satte Spirits hjul sig fast i blødt marssand. NASA-ingeniører arbejdede i otte måneder for at få det til at flytte sig, men efter flere mislykkede forsøg blev Spirit til sidst henvist til at fungere som en stationær videnskabelig platform.
For at sikre, at de nye rovere ikke sætter sig fast, simulerer SLOPE de unikke terræner, de skal navigere i, fra månens pulverformige jord til den stenede Mars-overflade. Forskere bruger motion capture-teknologi, der involverer et par stereokameraer, til at skabe tusindvis af 3D-billeder, der bruges til at måle hver rovers hastighed og dens dæks bevægelse, og hjælper dem med at forudsige, hvordan jorden kan reagere.
Dette system giver os mulighed for virkelig at karakterisere trækevnen, siger Schepelmann. Vi er i stand til grundlæggende at måle, hvordan hver del af robotten bevæger sig.
Wolfgang Fink , en lektor i el- og computerteknik ved University of Arizona, som studerer autonome udforskningssystemer, siger, at selvom rovere som Curiosity og Perseverance havde begrænset autonomi, vil skiftet til fuld autonomi gennem projekter som CADRE give menneskeheden mulighed for at udforske områder, vi måske aldrig ellers nå.
I gennemsnit tager kommunikationen kun sekunder at rejse mellem Jorden og månen, men den tid strækker sig i minutter, hvis beskeden skal rejse fra Mars. Så langt væk som Titan, Saturns største måne, ville kommunikation mellem missionskontrol og enhver lander eller rover tage timer, hvilket betyder, at ethvert uforudset problem kan bringe hele missionen i fare. Jo længere hjemmefra vi ønsker at udforske, jo mere autonomi vil betyde noget.