Il nuovissimo robot a sei ruote della NASA su Marte, il rover Perseveranza, sta iniziando un viaggio epico attraverso il fondo di un cratere alla ricerca di segni di vita antica. Ciò significa che il team del rover è profondamente impegnato nella pianificazione delle rotte di navigazione, stesura di istruzioni da trasmettere, anche indossando speciali occhiali 3D per aiutare a mappare il loro percorso.

Ma sempre più, il rover si occuperà della guida da solo, utilizzando un potente sistema di navigazione automatica. Chiamato Navigatore automatico, questo sistema avanzato crea mappe 3D del terreno davanti a te, identifica i pericoli, e pianifica un percorso attorno a qualsiasi ostacolo senza ulteriori indicazioni dai controller sulla Terra.

"Abbiamo una capacità chiamata 'pensare durante la guida, '", ha detto Vandi Verma, un ingegnere senior, pianificatore di rover, e autista al Jet Propulsion Laboratory della NASA nel sud della California. "Il rover sta pensando alla guida autonoma mentre le sue ruote girano".

Quella capacità, combinato con altri miglioramenti, potrebbe consentire a Perseverance di raggiungere una velocità massima di 393 piedi (120 metri) all'ora; il suo predecessore, Curiosità, dotato di una versione precedente di AutoNav, copre circa 66 piedi (20 metri) all'ora mentre si arrampica sul Monte Sharp a sud-est.

"Abbiamo velocizzato AutoNav di quattro o cinque volte, " ha detto Michael McHenry, il capo del dominio della mobilità e parte del team di pianificatori rover di JPL. "Stiamo guidando molto più lontano in molto meno tempo di quanto dimostrato da Curiosity."

Mentre Perseverance inizia la sua prima campagna scientifica sul pavimento del cratere Jezero, AutoNav sarà una caratteristica chiave per aiutare a portare a termine il lavoro.

Questo cratere una volta era un lago, quando, miliardi di anni fa, Marte era più umido di oggi, e la destinazione di Perseverance è un delta di un fiume prosciugato sul bordo del cratere. Se la vita si fosse mai impadronita del primo Marte, segni di esso potrebbero essere trovati lì. Il rover raccoglierà campioni su circa 9 miglia (15 chilometri), quindi preparare i campioni per la raccolta da una futura missione che li riporterebbe sulla Terra per l'analisi.

"Saremo in grado di raggiungere i luoghi in cui gli scienziati vogliono andare molto più rapidamente, "ha detto Jennifer Trosper, che ha lavorato su tutti i rover marziani della NASA ed è il project manager del rover Mars 2020 Perseverance. "Ora siamo in grado di guidare attraverso questi terreni più complessi invece di aggirarli:non è qualcosa che siamo stati in grado di fare prima".

L'elemento umano

Certo, La perseveranza non può farcela solo con AutoNav. Il coinvolgimento del team del rover rimane fondamentale nella pianificazione e nella guida del percorso di Perseverance. Un intero team di specialisti sviluppa un percorso di navigazione insieme alla pianificazione dell'attività del rover, se sta esaminando una caratteristica geologicamente interessante sulla strada per la sua destinazione o, presto, prelevare campioni.

A causa del ritardo del segnale radio tra la Terra e Marte, non possono semplicemente far avanzare il rover con un joystick. Anziché, scrutano le immagini satellitari, a volte indossando quegli occhiali 3D per vedere la superficie marziana nelle vicinanze del rover. Una volta che la squadra ha firmato, trasmettono le istruzioni a Marte, e il rover esegue quelle istruzioni il giorno successivo.

Anche le ruote di Perseverance sono state modificate per aiutare con la rapidità con cui questi piani vengono eseguiti:oltre ad essere leggermente più grandi di diametro e più strette delle ruote di Curiosity, presentano ciascuno 48 gradini che sembrano linee leggermente ondulate, al contrario dei 24 gradini con motivo a chevron di Curiosity. Gli obiettivi erano di aiutare con la trazione e la durata.

"La curiosità non ha potuto AutoNav a causa del problema dell'usura delle ruote, " Disse Trosper. "All'inizio della missione, abbiamo sperimentato piccoli, affilato, rocce appuntite che iniziano a fare buchi nelle ruote, e il nostro AutoNav non li ha evitati."

Una maggiore distanza per il ventre di Perseverance consente inoltre al rover di rotolare in sicurezza su terreni più accidentati, comprese le rocce di buone dimensioni. E le potenziate capacità di navigazione automatica di Perseverance includono ENav, o navigazione avanzata, una combinazione di algoritmo e software che consente un rilevamento più preciso dei pericoli.

A differenza dei suoi predecessori, Perseverance può utilizzare uno dei suoi computer solo per la navigazione in superficie; il suo computer principale può dedicarsi a molti altri compiti che mantengono il rover sano e attivo.

Questo elemento di calcolo della visione, o VCE, ha guidato la Perseveranza sulla superficie marziana durante il suo ingresso, discesa, e sbarco a febbraio. Ora viene utilizzato a tempo pieno per tracciare il viaggio del rover aiutandolo a evitare problemi lungo il percorso.

Il rover tiene anche traccia di quanto si è spostato da un punto all'altro utilizzando un sistema chiamato "odometria visiva". La perseveranza cattura periodicamente le immagini mentre si muove, confrontando una posizione con la successiva per vedere se si è spostata alla distanza prevista.

I membri del team dicono che non vedono l'ora di lasciare che AutoNav "prenda il volante". Ma saranno anche pronti a intervenire quando necessario.

E com'è guidare su Marte? I pianificatori e gli autisti dicono che non invecchia mai.

"Jezero è incredibile, " Verma ha detto. "E 'un paradiso per i conducenti di rover. Quando indossi gli occhiali 3D, vedi molta più ondulazione nel terreno. Alcuni giorni mi limito a fissare le immagini".