Будущие марсианские роверы успешно прошли испытания в Сахаре

Северная окраина пустыни Сахара в Марокко стала полигоном, на котором инженеры Европейского космического агентства (ЕКА) испытали технику, разработанную для отправки на Марс. Более 40 специалистов в течение двух недель тестировали автономные навигационные системы трёх роверов на пяти различных участках.

Главной звездой испытаний был марсоход SherpaTT. Технические характеристики устройства описаны на сайте Немецкого центра исследований искусственного интеллекта. Сообщается, что масса ровера составляет 150 килограммов.

Назвать его размеры сложнее, потому что аппарат может их менять. Каждое из четырёх цилиндрических колёс закреплено на подвижной стреле, которая может сгибаться и разгибаться. Когда ровер "расставляет ноги" максимально широко, он покрывает площадь 2,4 х 2,4 метра. В самом же "скромном" положении устройство занимает только один квадратный метр грунта.

От текущего положения "ног" зависит и высота конструкции, которая варьируется от 0,8 до 1,8 метра.

Обычная скорость передвижения ровера составляет 360 метров в час, а максимальная – в семь раз больше.

Робот имеет два режима управления. Во-первых, он может подчиняться прямым командам инженеров. Во-вторых, предусмотрен полностью автономный режим. В этом случае будущий марсоход движется под управлением собственного бортового компьютера, оснащенного искусственным интеллектом.

Для ориентации в пространстве ровер использует оптическую камеру с разрешением 2048 x 2048 пикселей, способную снимать 25 кадров в секунду. Кроме того, аппарат оснащён лидарами.

Компанию ему составляли небольшие роверы Мана и Минни (Mana, Minnie). Эти устройства передвигаются как автомобили и внешне несколько напоминают миниатюрные внедорожники. У каждого из них две оси, несущие по паре колёс. Больше никакой информации о них инженеры пока не предоставляют. Однако, логично предположить, что они будут спасать большого брата от больших проблем (авторы "Вести.Наука" ранее рассказывали, зачем нужны такие малыши-помощники).

На испытаниях SherpaTT проехал 1,3 километра в полностью автономном режиме. При этом он не только двигался, но и изучал местность. Так, исследовательская система ровера выделила на фотографиях камни странной формы. После этого она "попросила" центральный планировщик марсохода изменить траекторию движения, чтобы сделать больше снимков.

"Это важно для будущих [миссий], когда на Марсе будет много марсоходов, и они будут передвигаться на сотни метров в день. Не будет команд аналитиков, которые бы тщательно исследовали каждое изображение. Понадобятся интеллектуальные системы ровера, чтобы обнаружить что-то интересное и отправить [данные] обратно на Землю", – объясняет глава отдела автоматизации и робототехники ЕКА Джанфранко Визентин (Gianfranco Visentin).

Не обошлось и без неприятных сюрпризов. Оказалось, что система компьютерного зрения испытывает немалые трудности на больших песчаных дюнах. Этот элемент искусственного интеллекта опирается на различия между разными точками местности, и безупречная песчаная гладь приводит его в замешательство.

Это обстоятельство подчёркивает, насколько важны полевые испытания техники. Естественный полигон "бесплатно" предоставляет условия, которые специалисты не смогли бы или не догадались бы сымитировать в лаборатории.

В целом все роверы прошли испытания с честью.

"Эти полевые тесты доказывают, что наши конструкции работают хорошо, даже в самых сложных условиях, которые мы можем себе представить", – заявляет Визентин.

Добавим, что результаты испытаний будут полезны не только для проверки возможностей этих конкретных марсоходов. Для проведения тестов специалисты ЕКА с помощью дрона составили карту местности с детализацией до четырёх сантиметров. Это было необходимо, чтобы проверить, насколько адекватны данные, собираемые ровером.

Эта карта в сочетании с информацией, добытой сенсорными системами марсоходов, представляет собой самый подробный массив данных, когда-либо созданный при наземных испытаниях роверов. Теперь инженеры смогут использовать его при разработке последующих "межпланетных путешественников", чтобы ещё до этапа полевых испытаний отладить алгоритмы обработки данных "компьютерным мозгом".

Испытанные устройства являются частью большого проекта по разработке космической робототехники PERASPERA Ad Astra. Планируется, что в 2023 году начнутся космические испытания техники, разработанной в рамках этой инициативы.

К слову, ранее "Вести.Наука" (nauka.vesti.ru) писали о разработке для марсоходов новых колёс.