Марсоходы исследовали поверхность Красной планеты уже почти пять лет. Но как именно два «ровера» - «Дух» и «Возможность» - «изгнаны» с Земли на расстоянии около 150 миллионов километров? У многих из нас могут быть видения джойстиков, похожих на те, которые используются для игрушек с дистанционным управлением, но это совсем не так. Тем не менее, быть «водителем Rover» - это одна из работ, где опыт работы с видеоиграми и программным обеспечением для симуляции выглядит хорошо для вашего резюме! Скотт Максвелл - один из четырнадцати водителей-роверов, или, как их еще называют, планировщиков, которые на прошлой неделе сообщили нам обновленную информацию о статусе Spirit и Opportunity. Сегодня Скотт рассказывает, как водить марсоход.
«То, как мы хотели бы, чтобы это работало, - сказал Скотт в телефонном интервью JPL, - это если бы у нас был джойстик, где, если бы мы нажали вперед на джойстике, ровер пошел бы вперед или толкнул назад, и ровер остановился бы. Но из-за задержек радиосигналов вы нажимаете джойстик, и через 10 минут ровер получает сигнал. Но на Земле вы не узнаете, сработало ли это еще 10 минут после этого из-за времени, которое требуется для того, чтобы сигнал вернулся к вам ».
Это создало бы кошмар в области логистики, планирования и эксплуатации, потому что водители не могут «видеть», что делает ровер в режиме реального времени. Так что вместо этого водители марсоходов работают по марсианской ночной смене.
«Мы пользуемся тем, что наши роверы на солнечных батареях отключаются на ночь», - сказал Скотт. «Итак, когда солнце садится в марсианском небе, марсоходу приказывают сфотографировать мир вокруг себя и отправить его перед тем, как они заснут. Когда мы вернем эти данные на Землю, мы пойдем на работу. Мы берем все изображения и помещаем их в симуляцию. У нас есть мир трехмерного моделирования - вроде видеоигры - на наших компьютерах. Затем у нас есть симулируемый ровер, который мы положили в этот трехмерный мир, и вместо этого мы объезжаем этот ровер ».
Таким образом, в этом трехмерном мире водители роверов могут проверить любую возможность, сделать все ошибки (опрокинуть ровер, застрять, сойти с обрыва, врезаться в большой камень) и оттачивать последовательность вождения, пока настоящие роверы дремлют безопасно и мирно. Это, безусловно, помогло продлить срок службы роверов, поскольку за пять лет водители роверов благополучно и успешно направили роверы для въезда и выезда из кратеров, взбираются на сложные холмы и увеличивают пробег, чем кто-либо мог себе представить. , Самая большая беда за рулем застряла в песчаной дюне, но теперь у команды водителей есть несколько хитростей, чтобы избежать этого (см. Часть 1).
Итак, когда водители совершенствуют команды внутри симуляции и оттачивают точную последовательность движений для ровера, они загружают эти команды и отправляют их реальному роверу. Затем, когда солнце поднимается на Марс, ровер просыпается, получает восходящую связь с Земли, обрабатывает команды и начинает работать, пока водители ложатся спать. «В конце дня ровера, он посылает нам больше фотографий и данных, и мы начинаем цикл заново», - сказал Скотт.
Если возникает особенно сложная ситуация, например, сколько наклона может выдержать ровер без опрокидывания, тестовый ровер может пройти те же последовательности в симулированной среде Марса на Марсовом дворе JPL.
Еще в 2004 году, во время «основной миссии», первые три месяца миссии (первоначальный отрезок времени, который должны были проделать роверы) каждый, кто работал с MER, жил во время Марса. Поскольку два ровера находятся на противоположных сторонах планеты, это означало, что операции проводятся 24 часа в сутки. А поскольку день на Марсе на 40 минут длиннее, чем на Земле, это означало постоянно меняющийся цикл сна / бодрствования, сложную ситуацию, в которой ваше тело постоянно ощущает «отставание от реактивной волны». Но теперь, когда миссия продолжалась в течение такого долгого времени, планировщики работают в более нормальном для Земли режиме и даже отнимают несколько выходных. Но, тем не менее, восьмичасовая смена планировщика может начаться где угодно с 6:00 до полудня.
Итак, каков средний драйв для роверов? «Он варьируется в широких пределах, - сказал Скотт, - но средний проезд находится в нескольких метрах». Прямо сейчас Дух пробивается вверх по склону «Домашней плиты», низкому плато, которое для ровера - крутой холм. Под ее колесами рассыпается рассыпчатая почва, когда она совершает подъем, что затрудняет управление отцом, чем несколько сантиметров в день. Кроме того, Spirit имеет дело с низким уровнем мощности от покрытых пылью солнечных панелей, обеспечивая ограниченную энергию для любых больших дисков. Сразу после недавней пыльной бури солнечные панели Spirit производили всего 89 ватт-часов, что примерно соответствует энергии, необходимой для работы маленькой лампочки в течение полутора часов.
Но уровни мощности Opportunity намного лучше, и она недавно проехала 216 метров, когда она нажимает на педаль металла, пытаясь добраться до кратера Endeavour, расположенного примерно в 12 км.
Некоторые из водителей марсохода работают в основном с одним марсоходом (Стив Сквайрс сказал, что легко привязаться к одному или другому марсоходу, в зависимости от того, с кем вы работаете), но Скотт переходит туда-сюда между двумя. «Это отчасти потому, что я руководитель команды, а отчасти потому, что я тот человек, который хочет бегать и быть частью всего и всегда!» он сказал. Когда мы разговаривали со Скоттом на прошлой неделе, он работал с Духом и думал, что на этой неделе он, вероятно, поедет на машине или два с Opportunity.
В настоящее время общая одометрия Spirit составляет около 7530 метров (более 4,6 миль), в то время как одометр Opportunity показывает почти 14 000 метров (около 9 миль).
У JPL есть несколько замечательных видео о походах, трудностях и прогрессе ровера, и вы можете следить за прогрессом роверов, проверяя регулярные обновления на веб-сайте MER.
Завтра: Чем ты занимался последние пять лет? Скотт Максвелл рассказывает, на что были похожи пять лет вождения марсоходов.
Как водить марсоход, часть 1
Как водить марсоход, часть 3
