Comment conduire les Mars Rovers, Partie 1: Mises à jour Rover

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En janvier 2004, les jumeaux géologues robots de la NASA, le Mars Exploration Rovers Spirit and Opportunity, ont atterri sur la planète rouge. Mais il y a presque neuf ans, Scott Maxwell a commencé à travailler sur le développement de logiciels et de techniques pour conduire les rovers autour de la surface de Mars. Aujourd'hui, il est le chef d'équipe du pilote Mars Rover pour MER au JPL, et il dit que chaque jour de travail sur cette mission a été incroyable. "Ce fut une expérience incroyable", a-t-il dit, "et j'aime dire que c'est le meilleur travail sur deux planètes." Pour célébrer le cinquième anniversaire des rovers sur Mars, Space Magazine a rencontré Scott pour obtenir une mise à jour sur l'état actuel des deux rovers, pour savoir à quoi ressemblait la mission MER de cinq ans pour un conducteur de rover, et pour poser la question urgente, comment conduisez-vous un rover à 150 millions de kilomètres?

Les deux rovers ont été inactifs récemment en raison de la conjonction solaire, où le soleil est entre la Terre et Mars, ce qui rend les communications difficiles en raison de la quantité de bruit radio généré par le Soleil. Donc, quand j'ai parlé à Scott mercredi de cette semaine, il travaillait simplement sur les commandes qui seraient envoyées à Spirit pour le premier trajet qu'elle a effectué depuis plusieurs semaines. Alors, comment va l'Esprit ces jours-ci?

"Spirit s'efforce vaillamment de gravir la face nord de Home Plate", a déclaré Scott. "Comme vous le savez, nous venons juste de sortir de la conjonction solaire, et donc nous reprenons là où nous nous sommes arrêtés lors de la montée de Spirit sur le visage. Les niveaux d'énergie de ses panneaux solaires ne sont pas aussi bons qu'ils l'étaient avant la mini tempête de poussière que nous avons eue avant la conjonction, donc c'est évidemment une source de préoccupation. C'est dommage car cela signifie que nous avons moins d'énergie pour conduire. Mais elle est toujours en vie et c'est bien mieux que ce que nous pensions qu'elle serait dans la mission depuis cinq ans. "

Home Plate est un plateau bas d'environ 80 mètres (260 pieds) de diamètre. Spirit a passé l'hiver martien stationné sur le côté nord du plateau avec ses panneaux solaires inclinés vers le bas soleil afin de rester en vie. Mais les panneaux solaires de Spirit sont gravement couverts de poussière, ce qui diminue la quantité d'énergie disponible pour les activités scientifiques et la conduite. Mais les scientifiques et les ingénieurs n'ont pas abandonné Spirit et ont encore de grands projets pour elle.

"Notre objectif à plus long terme est de nous diriger vers le sud depuis Home Plate vers une paire de fonctionnalités appelées" Goddard "et" Von Braun "", a déclaré Scott. "Von Braun est une colline et Goddard est une caractéristique semblable à un cratère à côté, et c'est la prochaine zone que nous aimerions explorer. Comme vous le savez, la zone autour de la plaque d’origine semble être une région d’activités thermales ou de fumerolles volcaniques passées, le genre d’endroit où la vie aurait pu se former sur Terre, ce qui en fait un endroit particulièrement excitant à explorer sur Mars, comme nous essayons d'en savoir plus sur ce qui se passait ici. »

Mais "Goddard" et "Von Braun" sont sur le côté sud de Home Plate et Spirit est sur le côté nord. L'itinéraire le plus simple serait de «remonter sur le dessus du Home Plate et de patiner à travers là où la conduite est bonne», a déclaré Scott, mais si Spirit n'est pas en mesure de faire l'ascension, il descendra la pente nord et faire le tour du Home Plate le long du chemin. Mais cela pourrait prendre plus de temps, et le temps pourrait être limité pour Spirit.

Ainsi, le chemin le plus court est vers le haut et sur Home Plate. Mais Spirit a une roue avant droite et essaie de gravir des terrains difficiles. "Imaginez que vous êtes dans le désert, en grimpant sur une dune de sable, mais à chaque pas que vous prenez le sable s'effondre sous vous", a déclaré Scott. "C'est ce que l'Esprit vit. Donc, même si nous ordonnons aux roues de parcourir plusieurs mètres, elle pourrait ne faire que quelques centimètres de progrès dans un sol (jour martien). »

Mais l’équipe de pilotage continuera d’essayer, car «Von Braun» et «Goddard» intéressent l’équipe scientifique.

L'opportunité, en revanche, se trouve dans des conditions de conduite très différentes. "En ce moment, elle est essentiellement sur un parking, avec seulement quelques ralentisseurs de temps en temps", a déclaré Scott. «L'opportunité peut conduire à 100 mètres au sol, comme la longueur d'un terrain de football chaque jour, sans transpirer. Nous avons récemment réalisé un parcours record, avec Opportunity où nous avons parcouru près de 216 mètres en une journée », a déclaré Scott avec fierté. "C'est donc notre disque pour la médaille d'argent, notre deuxième plus long disque jamais réalisé avec l'un ou l'autre des rovers." (Le trajet le plus long était de 220 mètres en une journée.)

Une chose que Opportunity doit surveiller est les dunes de sable de la région. En 2005, Opportunity s'est retrouvé coincé dans l'une de ces dunes, et il a fallu plus d'un mois à l'équipe de conduite automobile pour trouver comment manœuvrer Opportunity hors du bac à sable, appelé Purgatory Dune. En l'honneur des difficultés et des leçons tirées du blocage, tous les pièges à sable potentiels de la région sont appelés «Purgatoids».

«L'opportunité est dans une région où les purgatiodes sont tout autour d'elle.» Dit Scott. «Mais la bonne nouvelle, c'est que nous avons maintenant de meilleures données que lorsque nous avons rencontré ces fonctionnalités pour la première fois.» L'équipe MER bénéficie désormais de la caméra HiRISE de Mars Reconnaissance Orbiter en orbite autour de Mars, regardant - sinon surveillant - les rovers et leurs activités. "Nous avons donc les données et les images de HiRISE, et nous pensons que nous avons identifié un moyen de choisir ces Purgatoids de l'orbite." Dit Scott. «Nous prenons donc les images de MRO et les utilisons dans le cadre de notre planification de parcours pour Opportunity chaque jour, ainsi que pour notre planification de parcours à plus grande échelle. En plus de cela, nous avons d'autres mesures que nous avons adoptées après ce premier incident du Purgatoire, où le rover s'arrête de temps en temps et se "vérifie" lui-même, évaluant s'il se déplace réellement ou s'il est coincé et que les roues ne font que tourner. Donc, même si nous montons dans un Purgatoïde, nous serons en mesure de l'attraper avant trop longtemps et d'avoir la chance de sortir avant de creuser trop loin. "

Mais jusqu'à présent, avec la nouvelle technique permettant d'identifier les purgatoïdes en orbite, Opportunity n'en a pas rencontré une seule.

"Cela nous rend heureux de mettre la pédale au point et de simplement conduire", a déclaré Scott. "C'est très amusant."

L'opportunité consiste à «mettre le marteau vers le bas» pour atteindre un cratère à environ 12 kilomètres (7 miles) appelé Endeavour. L'énorme cratère mesure 22 kilomètres (13,7 miles) de diamètre, et les scientifiques s'attendent à voir une pile de couches rocheuses beaucoup plus profonde que celle qu'Opportunity a vue lorsqu'elle était dans le cratère Victoria au cours des deux dernières années. La distance de conduite de 12 km correspondrait à la distance totale parcourue entre 2004 et la mi-2008. Même au rythme de 100 mètres plus chaque sol, le voyage pourrait prendre deux ans.

Mais Scott Maxwell et les 13 autres pilotes de rover travaillant sur la mission MER sont prêts à relever le défi.

Demain: Partie 2: Comment conduisez-vous un rover sur une autre planète?
Comment conduire un Mars Rover, partie 3

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