O nouă actualizare de software va oferi în curând roverului Curiosity Mars al NASA o creștere a vitezei cu 50%, permițându-i acestuia să acopere distanțe mai mari și să efectueze mai multe experimente. Cu toate acestea, actualizarea nu a avut loc momentan din cauza unei erori misterioase a software-ului, pe care inginerii încearcă să o rezolve de ani de zile.
Roverul Curiosity, care a aterizat pe Marte în urmă cu 10 ani, și-a depășit deja cu mult durata de viață planificată de doi ani. Deși poate fi controlat în mai multe moduri, în marea majoritate a timpului acesta funcționează în modul odometrie vizuală (VO). Aceasta înseamnă că robotul efectuează fotografii ale terenului de fiecare dată când se oprește într-un punct de referință (în general la un metru distanță) și le folosește pentru a calcula distanța parcursă efectiv. Acest lucru poate fi de o importanță vitală, deoarece dacă rover-ul s-ar baza doar pe măsurarea rotațiilor roților, ar apărea erori mari în timp.
NASA s-a bazat foarte mult pe VO, deoarece roverele care foloseau doar senzori interni, s-au blocat permanent în nisip. Dacă inginerii ar fi știut că roțile se învârteau în gol, aceștia ar fi putut să evite dezastrul și să prelungească misiunile. În timpul unei călătorii care ar fi trebuit să aibă o lungime de aproximativ 50 de metri, roverul Opportunity a întâmpinat învârtiri în gol ale roților și a călătorit doar 2 metri în realitate. Ulterior aceasta s-a blocat definitiv.
Totuși, această abordare prudentă vine cu un compromis în ceea ce privește viteza. În prezent, în ciuda faptului că hardware-ul în sine este capabil de viteze de până la 120 de metri pe oră, Curiosity se deplasează cu o viteză de aproximativ 45 de metri pe oră în modul VO.
Software-ul actualizat îi va permite lui Curiosity să efectueze imagini ale împrejurimilor în timp ce staționează, dar și să verifice poziția sa anterioară de repaus în timp ce călătorește. Ulterior, sistemul poate compensa orice erori identificate. Acest lucru aduce o mică scădere a preciziei, dar permite roverului să se miște aproape continuu. În cadrul testelor s-a arătat faptul că actualizarea ar permite atingerea unei viteze de 83,2 metri pe oră.
Mark Maimone din cadrul Jet Propulsion Laboratory al NASA, care lucrează în echipa de conducere a roverului, a declarat că actualizarea va aduce Curiosity mai aproape de viteza vărului său mai tânăr, roverul Perseverance. Deși Perseverance poate calcula distanța și în timpul deplasării, camerele sale sunt capabile să facă fotografii clare în timpul mișcării, ceea ce înseamnă că roverul nu trebuie să se oprească la fiecare punct de referință. Chiar și într-un mod VO precaut, Perseverance poate obține o viteză de aproximativ 135 de metri pe oră.
„Ca șofer, bineînțeles că ne-am dori să mergem mai repede, dar am ajuns să apreciem cu adevărat beneficiile de a avea estimări de poziție de înaltă calitate și de a putea opri o călătorie înainte ca roțile să se îngroape în nisip. Deoarece ne așteptăm ca vitezele să fie, în medie, cu 50% mai mari, această actualizare va debloca multă putere și timp pentru a efectua observații științifice. Un alt beneficiu este că, pe măsură ce misiunea noastră continuă în al doilea deceniu, nivelurile de putere vor scădea încet, iar acest nou software ne va permite să conducem la fel de sigur, chiar și atunci când reîncărcarea bateriilor durează mai mult”, a declarat Maimone.
Noul software va fi încărcat pe Curiosity la începutul anului 2023 și marchează sfârșitul a trei ani de testare amănunțită. Deși dezvoltarea acestuia a început în anul 2015, în timpul primului test pe un rover de pe Pământ efectuat în același an, a fost găsită o eroare potențial periculoasă. Inginerii nu au putut-o reproduce în simulări pe un computer, iar actualizarea a fost blocată în cele din urmă, pe măsură ce alte priorități au preluat controlul. Cu toate acestea, în anul 2019, o versiune îmbunătățită a simulării pe computer, care a imitat mai îndeaproape rover-ul real, a dezvăluit aceeași eroare, permițând inginerilor să o urmărească și să o repare.
De asemenea, o altă echipă a lucrat o serie de la tehnici de conducere a roverului, care nu se bazează pe VO și care ar putea fi necesare pentru noile misiuni unde terenul lipsit de caracteristici îngreunează navigarea, precum cele de pe Lună sau Europa.
Cagri Kilic din cadrul Universității West Virginia a declarat că, deși VO este „aproape de perfect” pentru Marte, modul de navigare ar putea întâmpina dificultăți în alte medii. El și colegii săi au dezvoltat o tehnică despre care sunt de părere că se întoarce la strategia rover-urilor timpurii, care navigau folosind nimic mai mult decât numărarea rotațiilor roților pentru distanță și citirile senzorilor din giroscoapele interne pentru detectarea alunecării și a patinării roților.
Versiunea lor îmbunătățește acuratețea valorificând momentele în care se știe că senzorii sunt statici pentru a compensa erorile acumulate. De exemplu, atunci când roverul se oprește, software-ul de control poate spune că orice indicație ușoară de mișcare orizontală este o eroare și o poate opri.
„Această abordare imită sistemul vestibular din interiorul urechii noastre, astfel încât să putem obține rate unghiulare și accelerație. Totuși, el este zgomotos și se modifică în timp. Noi dorim eliminăm aceste dezavantaje. Nu spun că metoda noastră este mai bună decât VO, dar metoda noastră este bună ori de câte ori VO nu este disponibil”, a adăugat Kilic.