Come guidare i Mars Rovers, parte 1: Aggiornamenti Rover

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Nel gennaio del 2004, i geologi robot gemelli della NASA, Mars Exploration Rovers Spirit and Opportunity, sono sbarcati sul Pianeta Rosso. Ma quasi nove anni fa, Scott Maxwell ha iniziato a lavorare allo sviluppo di software e tecniche per guidare i rover sulla superficie di Marte. Oggi è il capo del team di conducenti Mars Rover per MER presso JPL e afferma che ogni giorno di lavoro in questa missione è stato incredibile. "È stata un'esperienza straordinaria", ha detto, "e mi piace dire che è il miglior lavoro su due pianeti". Per celebrare il prossimo quinto anniversario dei rover su Marte, Space Magazine ha incontrato Scott per ottenere un aggiornamento sullo stato attuale dei due rover, per scoprire come è stata la missione MER quinquennale per un guidatore di rover e per porre la domanda urgente, come si fa a guidare un rover da 150 milioni di chilometri di distanza?

Entrambi i rover sono stati recentemente inattivi a causa della congiunzione solare, in cui il sole è tra Terra e Marte, il che rende difficili le comunicazioni a causa della quantità di rumore radio generato dal Sole. Quindi, quando ho parlato con Scott mercoledì di questa settimana, stava solo lavorando ai comandi che sarebbero stati inviati a Spirit per il primo giro che ha fatto da diverse settimane fa. Quindi, come sta lo Spirito in questi giorni?

"Lo spirito sta lottando valorosamente per arrampicarsi sulla parete nord della Home Plate", ha detto Scott. "Come sapete, siamo appena usciti dalla congiunzione solare, e quindi stiamo riprendendo da dove eravamo rimasti sulla salita di Spirit. I suoi livelli di energia nell'array solare non sono buoni come lo erano prima della tempesta di mini-polvere che abbiamo avuto prima della congiunzione, quindi è ovviamente motivo di preoccupazione. È un peccato perché ciò significa che abbiamo meno energia per guidare. Ma è ancora viva e questo è molto meglio di quello che pensavamo fosse in missione da cinque anni ".

Home Plate è un plateau basso di circa 80 metri (260 piedi) di diametro. Spirit trascorse l'inverno marziano parcheggiato sul lato nord dell'altopiano con i suoi pannelli solari inclinati verso il basso sole per rimanere in vita. Ma gli array solari di Spirit sono fortemente coperti di polvere, riducendo la quantità di energia disponibile per le attività scientifiche e la guida. Ma gli scienziati e gli ingegneri non hanno rinunciato a Spirit e hanno ancora grandi progetti per lei.

"Il nostro obiettivo a più lungo termine è di dirigerci a sud dalla Home Plate verso un paio di funzioni chiamate" Goddard "e" Von Braun "", ha affermato Scott. "Von Braun è una collina e Goddard è una caratteristica simile a un cratere accanto ad essa, e questa è la prossima area che vorremmo esplorare. Come sapete, l'area intorno alla piastra di casa sembra essere una regione di sorgenti di acque termali o fumarole vulcaniche passate, il tipo di luogo in cui la vita potrebbe essersi formata sulla Terra, quindi la rende un luogo particolarmente eccitante da esplorare su Marte, come proviamo a scoprire di più su quello che stava succedendo qui. "

Ma "Goddard" e "Von Braun" sono sul lato sud della Home Plate e Spirit sul lato nord. Il percorso più semplice sarebbe quello di "risalire sulla cima della Home Plate e attraversare un po 'di skate dove la guida è buona", ha detto Scott, ma se Spirit non è in grado di fare la scalata, scenderanno giù per il pendio nord e vai in giro per la Home Plate. Ma ciò potrebbe richiedere più tempo e il tempo potrebbe essere limitato per lo Spirito.

Quindi, il modo più breve è su e oltre la Home Plate. Ma Spirit ha una ruota anteriore destra e sta cercando di arrampicarsi su un terreno difficile. "Immagina di essere nel deserto, arrampicarti su una duna di sabbia, ma ogni passo che fai la sabbia si sbriciola da sotto di te", ha detto Scott. "Questo è ciò che lo Spirito sta vivendo. Quindi, anche se stiamo ordinando alle ruote di percorrere diversi metri, potrebbe fare solo pochi centimetri di progresso in un sol (giorno marziano) ".

Ma il team di guida continuerà a provare, poiché "Von Braun" e "Goddard" sono di interesse per il team scientifico.

L'opportunità, d'altra parte, è in condizioni di guida molto diverse. "In questo momento è praticamente in un parcheggio, con solo un paio di dossi ogni tanto", ha detto Scott. “L'opportunità può guidare 100 metri al massimo, come la lunghezza di un campo di calcio ogni giorno, senza sudare. Recentemente abbiamo avuto un giro quasi da record, con Opportunity in cui abbiamo percorso quasi 216 metri in un giorno ", ha affermato Scott con orgoglio. "Quindi questa è la nostra medaglia d'argento, il nostro secondo disco più lungo di sempre con uno dei rover." (Il viaggio più lungo è stato di 220 metri in un giorno.)

Una cosa a cui bisogna fare attenzione è le dune di sabbia nella regione. Nel 2005, Opportunity si bloccò in una di quelle dune e il team di guida del rover impiegò più di un mese a capire come manovrare Opportunity fuori dalla trappola di sabbia, chiamata Duna del Purgatorio. In onore delle difficoltà e delle lezioni apprese dal rimanere bloccati, tutte le potenziali trappole di sabbia nella regione sono chiamate "Purgatoidi".

"L'opportunità è in una regione in cui i Purgatiod sono tutti intorno a lei." Ha detto Scott. "Ma la buona notizia è che ora disponiamo di dati migliori rispetto a quando abbiamo riscontrato queste funzionalità per la prima volta." Il team MER ora ha il vantaggio della videocamera HiRISE di Mars Reconnaissance Orbiter in orbita attorno a Marte, guardando - se non veglia - sui rover e le loro attività. "Quindi abbiamo i dati e le immagini di HiRISE e pensiamo di aver identificato un modo per individuare questi purgatoidi dall'orbita." Ha detto Scott. “Quindi prendiamo le immagini da MRO e le usiamo come parte della nostra pianificazione del percorso per Opportunity ogni giorno, e anche per la nostra pianificazione del percorso su scala più ampia. Oltre a ciò abbiamo altre misure che abbiamo adottato dopo quel primo incidente del Purgatorio, in cui il rover si ferma di tanto in tanto e si "controlla" da solo, misurando se si sta effettivamente muovendo o se è bloccato e le ruote stanno solo girando. Quindi, anche se entriamo in un Purgatoid, saremo in grado di prenderlo in poco tempo e avremo la possibilità di uscire prima di scavare troppo in là. "

Ma finora, con la nuova tecnica di essere in grado di identificare i purgatoidi dall'orbita, Opportunity non si è imbattuto in uno solo.

"Ci rende felici di mettere il pedale sul metallo e guidare semplicemente", ha detto Scott, "È molto divertente".

L'opportunità è "mettere giù il martello" per raggiungere un cratere a circa 12 chilometri (7 miglia) di distanza chiamato Endeavour. L'enorme cratere è lungo 22 chilometri (13,7 miglia) e gli scienziati si aspettano di vedere una pila di strati rocciosi molto più profonda di quella che Opportunity ha visto mentre era nel Victoria Crater negli ultimi due anni. La distanza di guida di 12 km corrisponderebbe alla distanza totale percorsa dal 2004 alla metà del 2008. Anche al ritmo di 100 metri più ogni sol, il viaggio potrebbe richiedere due anni.

Ma Scott Maxwell e gli altri 13 driver rover che lavorano alla missione MER sono pronti per la sfida.

Domani: parte 2: come si guida un rover su un altro pianeta?
Come guidare una Mars Rover, parte 3

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