Vaimul ja võimalusel on Punane planeet praegu kõik iseenda käes, kuid ESA plaanib saata Marsi pinna indekseerimiseks omaenda roveri. Varasema vee kohta tõendite otsimise asemel otsib ExoMars elu jälgi, nii minevikku kui ka olevikku. Kui kõik hästi läheb, stardib ExoMars 2011. aastal Marsile.
ESA ambitsioonika, pikaajalise Aurora uurimisprogrammi osana otsib ExoMars elu jälgi Marsil. Missioon nõuab täiesti uusi tehnoloogiaid isekontrollitavate robotite jaoks, sisseehitatud autonoomiat ja tipptasemel visuaalseid andureid.
Selle sajandi neljandal kümnendil võis Euroopa osaleda mehitatud missioonil Marsile, mis oleks üks inimkonna läbi aegade suurimatest kosmoseekspeditsioonidest.
Aurora on ESA programm, mille eesmärk on Päikesesüsteemi pikaajaline robot- ja inimeseuuring, mille peamisteks eesmärkideks on Marss ja Kuu.
Inimese missioon Punasele planeedile oleks suur mitmeaastane ettevõtmine, mis nõuab fantastilisi, täiesti uusi võimalusi, nagu automatiseeritud kaubalaevad, eeltöödeldud varustus ja tööriistad ning side- ja navigatsioonisatelliidid Marsi orbiidil, mis on sarnased Maa praeguste GPS-süsteemidega.
Teadlased ja insenerid tegelevad juba ESA esimese robotite eelkäija ExoMarsiga, mis peaks turule tulema umbes 2011. aastal.
ExoMars uurib Marsi bioloogilist keskkonda, valmistudes edasiseks robotite ja hiljem ka inimtegevuseks. Missiooni andmed annavad hindamatu sisendi ka eksobioloogia laiemateks uuringuteks - elu otsimiseks teistel planeetidel.
Missiooni peamiseks elemendiks on ratastega robotsõiduk, mis on kontseptsiooni poolest sarnane NASA praegusele Mars Roveri missioonile, kuid millel on erinevad teaduslikud eesmärgid ja paremad võimalused.
"Klassikalised otsese juhtimise meetodid lihtsalt ei toimi, kui tegutseme Marsi pinnal struktureerimata keskkonnas."
Rover kasutab elektrienergia tootmiseks päikesemassiive ja liigub üle Marsi kivise oranžikaspunase pinna, vedades kuni 12-kilogrammise teadusliku kasuliku koormuse, mis sisaldab kõigi aegade esimest kerget puurimissüsteemi ning proovivõtu- ja teisaldamisseadet, ja teaduslike vahendite komplekt, et otsida mineviku või praeguse elu märke.
Kauguse viivituse ja keerukuse tõttu navigeerib ExoMars ise, kasutades nutikat elektro-optikat, et ümbritsevat maastikku visuaalselt tajuda ja tõlgendada ning on võimeline autonoomselt töötama, kasutades intelligentset rongitarkvara.
Automatiseeritud juhtimine oluline edasiminek
See automatiseeritud töörežiim on ESA jaoks suur edasiminek, seda on juba pikka aega kasutatud kosmoselaevade juhtimiseks otse inimkontrollerite abil. Ja mitte ainult roveri pardajuhtimissüsteemid pole uued.
"ExoMars nõuab maapealse rover-juhtimissüsteemi mitmete aspektide jaoks täiesti uusi tehnikaid ja tehnoloogiat, mitte ainult täiendust sellesse, mis meil täna on," ütleb Mike McKay, kosmoselaevade vanemkontrolör ja Marsi ekspert, kes töötab ESOC-is, ESA kosmoselaevade operatsioonides. Keskuses, Saksamaal Darmstadtis.
ESA kontrollerid pole kunagi varem juhtinud missiooni, mis liikus teise keha pinnal; Huygens - mis puudutas Titanit 2005. aastal edukalt - oli atmosfäärisond, mitte maandur, ehkki pärast Titani pinnale jõudmist see funktsioneeris lühidalt.
Robotülesanne: läbida kilomeetreid maastikku elu otsides
Roveri autonoomse toimimise ühe tüüpilise näite kohaselt võivad maapealsed lennujuhid moodustada kõrgetasemelise käskluse, mis käsib tal sõita teaduslikult huvitavasse kohta kuskil 500–2000 meetri kaugusel ja viia läbi teadustoiminguid, näiteks puurida pinna all pinnase proovimiseks elumärkide jaoks. Kuid sõiduk käsitleks käigu üksikasju iseseisvalt.
See uuriks 3D-kaameraga maapinda, looks digitaalse maastiku mudeli, kontrolliks selle praegust asukohta, käivitaks sisemised simulatsioonid ja teeks siis takistuste, roveri praeguse oleku ning riski / ressurssidega seotud kaalutluste põhjal autonoomse otsuse parimaks valitud teeks. .
“Siis sõidab see ise sihtmärgini. Eeldame, et selle sihttäpsus jääb 20 meetri läbimõõdu korral poole meetri piiresse, ”ütleb Bob Chesson, ESA operatsioonide direktoraadi inimkosmoselendude ja uurimistööde osakonna juhataja.
ExoMars teenib kasumit praegustelt robotiuurijatelt
Robotina järgmise põlvkonnana saab ExoMars kasu praeguse põlvkonna õppetundidest, sealhulgas NASA missioonist Mars Explorer Rover (MER). "Me ei julge olla oma õdede agentuuride kogemustest õppimisel," ütleb Chesson.
ExoMars nõuab kultuurimuutust; peame välja töötama tõeliselt interdistsiplinaarse operatsioonide kontseptsiooni. ”
Uuenduslik maapealne juhtimine autonoomse toimimise võimaldamiseks
ExoMarsi jaoks asuksid kontrollerid Maa peal suure tõenäosusega spetsiaalses roveris kasutatavas juhtimisruumis, mis on põhimõtteliselt sarnane spetsiaalsetes juhtimisruumides (DCR), mille ESA loob nüüd üksikutele missioonidele, mis orbiidid orbiidil tiirlevad.
ESOC toimib üldise missioonioperatsioonide juhtimiskeskusena (MOCC), mis kontrollib stardi- ja varajast orbiidi faasi (LEOP), marsruuti Marsile, laskumismooduli ja roverist väljumise eraldamist ja maandumist, kusjuures tõenäoliselt on rover-pinnaoperatsioonide juhtimine viiakse läbi Roveri operatsioonikeskusest, mis asub ALTECis, Advanced Logistic Technology Engineering Centeris, Torinos, Itaalias.
"Roveri maapealse juhtimissüsteemi ehk maapealse segmendi kujundus sõltub roveri teaduslikest ja operatiivsetest eesmärkidest, mis pole veel lõplikud, seega on maapealne süsteem alles arendamisel," ütleb Chesson. "Põhimõtteliselt oleks telemeetria ja kaugjuhtimise põhifunktsioonid põhimõtteliselt samad, mis praegu, kuid sellel on märkimisväärselt uued võimalused, mis võimaldavad roveri autonoomset toimimist."
'Lastes lapsel kõndida'
Maapealne juhtimissüsteem nõuab vähemalt arvutusrajatisi, mis võimaldaksid kõrgetasemelisi missioonide kavandamise tööriistu ja võimaldaksid jälgida roveri digitaalset maastikku ja 3D-modelleerimist, maapealse teekonna ja trajektoori kavandamist, maapealset simulatsiooni ning tihedat integreerimist kasuliku juhtimise ja teadusliku uurimistööga. operatsioonid.
"Klassikalised otsese juhtimise meetodid lihtsalt ei toimi, kui tegutseme Marsi pinnal struktureerimata keskkonnas ja märkimisväärse signaaliajaga," ütleb ESOCi planeerimisinsener ja robootikaekspert Reinhold Bertrand. ExoMars nõuab kultuurimuutust; peame välja laskma lapsel üksi kõndida, kui töötame välja tõeliselt interdistsiplinaarse operatsioonide kontseptsiooni. "
Algne allikas: ESA pressiteade
