NASA'nın Azim Sistemi Artık Mars'taki Konumunu Otonom Olarak Belirliyor

Kızıl Gezegende GPS yok, ancak Mars Küresel Yerelleştirme adı verilen yeni bir teknoloji, Perseverance'ın insan yardımı olmadan tam olarak nerede olduğunu belirlemesine olanak tanıyor.

Yapayalnız olduğunuzu, yolların, haritanın, GPS'in olmadığı ve birisinin size nerede olduğunuzu tam olarak bildirmesi için günde en fazla bir telefon görüşmesi yapılmayan kayalık, acımasız bir çölde araba sürdüğünüzü hayal edin. NASA'nın Perseverance gezgininin beş yıl önce Mars'a inişinden bu yana yaşadığı şey bu. Genel konumunu belirlemek için zaman içinde test edilmiş araçlara sahip olmasına rağmen, gezginin şimdiye kadar tam olarak nerede olduğunu söylemesi için Dünya'daki operatörlere ihtiyacı vardı.

NASA'nın Güney Kaliforniya'daki Jet Propulsion Laboratuvarı'nda geliştirilen yeni bir teknoloji, Sabır İnsanları yardıma çağırmadan nerede olduğunu bulmak. Dublajlı Mars Küresel YerelleştirmeTeknoloji, gezicinin navigasyon kameralarından alınan panoramik görüntüleri yerleşik yörünge arazi haritalarıyla hızla karşılaştıran bir algoritmaya sahiptir. Perseverance'ın başlangıçta iletişim kurmak için kullandığı güçlü bir işlemci üzerinde çalışıyor Yaratıcılık Mars Helikopterialgoritmanın gezicinin konumunu yaklaşık 10 inç (25 santimetre) dahilinde belirlemesi yaklaşık iki dakika sürer. Mars Küresel Yerelleştirme ilk olarak 2 Şubat'ta, ardından 16 Şubat'ta düzenli görev operasyonlarında başarıyla kullanıldı.

JPL'den görevin robotik operasyonları baş mühendisi Vandi Verma, "Bu, geziciye GPS vermeye benziyor. Artık Mars'ta kendi konumunu belirleyebiliyor" dedi. "Bu, gezicinin otonom olarak çok daha uzun mesafeler kat edebileceği anlamına geliyor, böylece gezegeni daha fazla keşfedeceğiz ve daha fazla bilim elde edeceğiz. Ayrıca hızlı ve uzağa giden hemen hemen tüm diğer geziciler tarafından da kullanılabilir."

Perseverance'ın ne kadar iyi olduğu göz önüne alındığında yükseltme özellikle değerlidir. otomatik navigasyon kendi kendine sürüş sistemi çalışıyordu. Gezicinin önceden belirlenmiş bir varış noktasına giderken engellerin etrafından yolunu yeniden planlamasına olanak sağlamak, Otomatik Gezinme o kadar yetenekli olduğunu kanıtladı ki, Perseverance'ın Dünya'dan talimat almadan kat edebileceği mesafe, gezicinin nerede olduğu konusundaki belirsizlik nedeniyle büyük ölçüde sınırlı. Artık durup tam yerini belirleyebildiği için Perseverance'a, evi aramadan potansiyel olarak sınırsız mesafelere gitmesi komutu verilebilir.

Mars Küresel Yerelleştirmenin uygulamaya konulması, Perseverance ekibinin bir başka yeniliğinin hemen ardından geldi: Mars'ın ilk kullanımı. Sürüş rotasının planlanmasına yardımcı olacak üretken yapay zeka normalde insan gezici operatörleri tarafından seçilen gezici için ara noktaları seçerek. Her iki teknoloji de Perseverance'ın ekibin iş yükünü en aza indirirken daha uzaklara ve daha hızlı seyahat etmesini sağlıyor.

Dünya'nın aksine, derin uzayda gezegen yüzeylerinde uzay aracının yerini tespit edecek bir GPS uydu ağı yoktur. Bu nedenle, ister robotik ister mürettebatlı olsun, misyonların konumlarını belirlemek için başka yollar bulması gerekiyor.

NASA'nın önceki Mars gezicilerinde olduğu gibi, Perseverance da görsel odometri adı verilen yöntemi kullanarak konumunu takip ediyor ve tekerlek kaymasını hesaba katarken birkaç metrede bir çekilen kamera görüntülerindeki jeolojik özellikleri analiz ediyor. Ancak her sürüşte süreçteki küçük hatalar biriktikçe gezici, tam konumu konusunda giderek daha fazla emin olamıyor. Uzun sürüşlerde gezicinin konum algısı 100 feet'ten (35 metreye kadar) fazla sapma gösterebilir. Tehlikeli araziye çok yakın olabileceğine inanan Perseverance, sürüşünü zamanından önce sonlandırabilir ve Dünya'dan gelecek talimatları bekleyebilir.

Verma, "İnsanların ona 'Kaybolmadın, güvendesin. Devam et' demesi gerekiyor" dedi. "Bu sorunu çözebilirsek gezicinin her gün çok daha uzağa gidebileceğini biliyorduk."

Her sürüşün durmasından sonra gezici, Dünya'ya 360 derecelik bir panorama gönderir; burada haritalama uzmanları, görüntüleri NASA'nın çekimleriyle eşleştirir. Mars Keşif Yörünge Aracı (MRO). Ekip daha sonra geziciye konumunu ve bir sonraki sürüşü için talimatları gönderiyor. Bu süreç bir gün veya daha fazla sürebilir, ancak Mars Küresel Yerelleştirme sayesinde gezici, görüntüleri kendisi karşılaştırabilir, konumunu belirleyebilir ve önceden planlanmış rotasında ilerleyebilir.

Verma yönetimindeki projede çalışan ekibe liderlik eden JPL robot mühendisi Jeremy Nash, "Geziciye yeni bir yetenek kazandırdık" dedi. "Bu, robotik araştırmalarında onlarca yıldır açık bir sorundu ve bu çözümü uzayda ilk kez uygulamak çok heyecan vericiydi."

Küçük ekip, 2023 yılında çalışmaya başladı ve gezicinin önceki 264 durağından elde edilen verileri kullanarak geliştirdikleri algoritmanın doğruluğunu test etti. Algoritma, gezginin panoramik fotoğraflarını MRO görüntüleriyle karşılaştırdı ve her bir durak için gezicinin konumunu doğru bir şekilde belirledi.

Mars Küresel Yerelleştirmesinin anahtarı gezicinin Helikopter Baz İstasyonu (HBS), Perseverance'ın artık emekli olan Ingenuity Mars Helikopteri ile iletişim kurmak için kullandığı. 2010'ların ortasında birçok tüketici akıllı telefonuna güç veren ticari bir işlemciyle donatılan HBS, gezicininkinden 100 kat daha hızlı çalışıyor iki ana bilgisayarRadyasyon ağırlıklı Mars ortamında hayatta kalmak için inşa edilen bu robotlar, 1997'de tanıtılan donanıma dayanıyor.

olarak teknoloji gösterisi Yetenekleri test etmek için tasarlanan Ingenuity misyonu, uzayda kanıtlanmamış olmasına rağmen HBS ve helikopterde daha güçlü ticari çiplerin kullanılması riskini göze alabildi. Sonuçunu aldı: En fazla beş kez uçması beklenen rotorlu taşıt tamamlandı 72 uçuş.

HBS işlemcinin gücü, Verma'ya Perseverance misyonunun bundan yararlanabileceği yollar arama konusunda ilham verdi. Verma, "Neredeyse bir hediye gibi. Yaratıcılık, Mars'ta ticari işlemcileri kullanabileceğimizi kanıtlayarak çığır açtı" dedi.

HBS bilgisayarına erişmenin bazı zorlukları vardı. Ekip, güvenilirliği ele almak için bir "sağlık kontrolü" geliştirdi: Algoritma, sonuçların eşleştiğinden emin olmak için gezicinin ana bilgisayarlarından biri kontrol edilmeden önce HBS üzerinde birçok kez çalışıyor. Test sırasında ekip, gezicinin konumunun 1 milimetre kadar saptığını defalarca tespit etti. Yaklaşık 25 bitte (işlemcinin 1 gigabaytlık belleğinin çok küçük bir kısmı) hasar keşfettiler ve algoritma çalışırken bu bitleri izole edecek bir çözüm geliştirdiler.

Daha geniş Mars Küresel Yerelleştirme sürecinin yanı sıra, ekibin akıl sağlığı kontrolü ve bellek çözümlerinin, gelecekteki görevlerde daha hızlı ticari işlemciler kullanıldıkça yeni kullanım alanları bulması bekleniyor. Bu arada ekip, zorlu aydınlatma koşulları ve uzun, soğuk ay gecelerinin, uzay aracının tam olarak nerede bulunduğunu bilmeyi daha da kritik hale getirdiği Ay'a çoktan gözlerini çevirmişti.

Ajans adına Caltech tarafından yönetilen NASA'nın Jet Propulsion Laboratuvarı, NASA'nın Mars Keşif Programı portföyünün bir parçası olarak NASA'nın Washington'daki Bilim Misyon Müdürlüğü adına Perseverance gezgininin operasyonlarını inşa etti ve yönetti.

Azim hakkında daha fazla bilgi edinmek için:

https://science.nasa.gov/mission/mars-2020-persseverance

Haber Medya İletişim Bilgileri

Melissa Pamer / DC Agle
Jet Tahrik Laboratuvarı, Pasadena, Kaliforniya.
626-314-4928 / 818-393-9011
[email protected] / [email protected]

Karen Fox / Molly Wasser
NASA Genel Merkezi, Washington
202-358-1600
[email protected] / [email protected]

2026-012