Un rover "spaventapasseri" al JPL della NASA guida su un sensore mentre testa un nuovo algoritmo di guida. Gli ingegneri hanno creato l'algoritmo per ridurre l'usura delle ruote sul rover Mars Curiosity. Credito:NASA/JPL-Caltech
Non ci sono meccanici su Marte, quindi la prossima cosa migliore per il rover Curiosity della NASA è una guida attenta.
Un nuovo algoritmo sta aiutando il rover a fare proprio questo. Il software, denominato controllo di trazione, regola la velocità delle ruote di Curiosity in base alle rocce che sta scalando. Dopo 18 mesi di test presso il Jet Propulsion Laboratory della NASA a Pasadena, California, il software è stato caricato sul rover su Marte a marzo. La direzione della missione del Mars Science Laboratory ne ha approvato l'uso l'8 giugno. dopo numerosi test al JPL e numerosi test su Marte.
Anche prima del 2013, quando le ruote hanno cominciato a mostrare segni di usura, Gli ingegneri del JPL hanno studiato come ridurre gli effetti dell'aspra superficie marziana. In piano, tutte le ruote del rover girano alla stessa velocità. Ma quando una ruota passa su un terreno irregolare, l'inclinazione fa sì che le ruote dietro o davanti inizino a slittare.
Questo cambio di trazione è particolarmente problematico quando si va oltre le punte, rocce incastonate. Quando questo accade, le ruote anteriori trascinano le ruote posteriori nelle rocce; le ruote dietro spingono le ruote principali nelle rocce.
In ogni caso, la ruota di arrampicata può finire per sperimentare forze più elevate, portando a crepe e forature. I passi su ciascuna delle sei ruote di Curiosity, chiamati groer, sono progettati per l'arrampicata su roccia. Ma gli spazi tra loro sono più a rischio.
"Se è una roccia appuntita, è più probabile che penetri nella pelle tra le costole delle ruote, " ha detto Art Rankin di JPL, il responsabile del team di test per il software di controllo della trazione. "L'usura delle ruote è stata motivo di preoccupazione, e sebbene stimiamo che abbiano ancora anni di vita in loro, vogliamo ridurre quell'usura ogni volta che è possibile per prolungare la vita delle ruote."
L'algoritmo di controllo della trazione utilizza dati in tempo reale per regolare la velocità di ciascuna ruota, riducendo la pressione delle rocce. Il software misura le modifiche al sistema di sospensione per capire i punti di contatto di ciascuna ruota. Quindi, calcola la velocità corretta per evitare lo slittamento, migliorare la trazione del rover.
Durante i test al JPL, le ruote sono state guidate su un sensore di coppia di forza da sei pollici (15 centimetri) su terreno pianeggiante. Le ruote principali hanno subito una riduzione del carico del 20%, mentre le ruote intermedie hanno subito una riduzione del carico dell'11%, disse Rankin.
Il controllo della trazione affronta anche il problema delle impennate. Occasionalmente, una ruota rampicante continuerà a salire, sollevando la superficie effettiva di una roccia finché non gira liberamente. Ciò aumenta le forze sulle ruote che sono ancora a contatto con il terreno. Quando l'algoritmo rileva un'impennata, regola la velocità delle altre ruote fino a quando la ruota in salita non torna a contatto con il terreno.
Rankin ha affermato che il software di controllo della trazione è attualmente attivo per impostazione predefinita, ma può essere spento quando necessario, come per l'imaging delle ruote regolarmente programmato, quando il team valuta l'usura delle ruote.
Il software è stato sviluppato al JPL da Jeff Biesiadecki e Olivier Toupet. JPL, una divisione di Caltech a Pasadena, gestisce la missione Curiosity per la NASA.