„Dvasia“ ir „Galimybė“ Raudonąją planetą kol kas turi sau, tačiau ESA planuoja pasiųsti savo paties roverį, kuris nuskaitys Marso paviršių. Užuot ieškojęs praeities vandens įrodymų, „ExoMars“ ieškos gyvenimo pėdsakų - tiek praeities, tiek dabarties. Jei viskas klostysis gerai, „ExoMars“ į Marsą pateks 2011 m.
Vykdydamas ambicingą EKA ilgalaikės „Aurora“ tyrinėjimo programą, „ExoMars“ ieškos gyvybės pėdsakų Marse. Misijai reikalingos visiškai naujos technologijos, skirtos savarankiškai valdomiems robotams, įmontuotas autonomiškumas ir moderniausi vaizdiniai reljefo jutikliai.
Ketvirtajame šio amžiaus dešimtmetyje Europa galėjo pamatyti įgaliotą misiją į Marsą, kuri būtų viena iš didžiausių žmonijos istorijoje kosminių ekspedicijų.
„Aurora“ yra EKA programa, skirta ilgalaikiam robotizavimui ir žmonių tyrinėjimams Saulės sistemoje, kurios pagrindiniai taikiniai yra Marsas ir Mėnulis.
Žmogaus misija į Raudonąją planetą būtų didelė, daug metų trunkanti užduotis, reikalaujanti fantastiškų, visiškai naujų galimybių, tokių kaip automatiniai krovininiai laivai, iš anksto paruošti reikmenys ir įrankiai bei ryšių ir navigacijos palydovai Marso orbitoje, panašūs į dabartines Žemės GPS sistemas.
Mokslininkai ir inžinieriai jau dirba su pirmąja EKA robotų „pirmtakų“ misija „ExoMars“, kuri turėtų būti paleista maždaug 2011 m.
„ExoMars“ ištirs Marso biologinę aplinką, ruošdamasis tolesnei robotų ir vėliau žmogaus veiklai. Misijos duomenys taip pat suteiks neįkainojamos informacijos platesniems egzobiologijos tyrinėjimams - gyvybės paieškoms kitose planetose.
Pagrindinis misijos elementas yra ratinė, robotu varoma transporto priemonė, savo koncepcija panaši į dabartinę NASA misiją „Mars Rover“, tačiau turinti skirtingus mokslinius tikslus ir patobulintus pajėgumus.
„Klasikiniai tiesioginio valdymo metodai tiesiog neveiks, kai mes dirbame Marso paviršiuje nestruktūrizuotoje aplinkoje.“
Roveris naudos saulės energijos rinkinius elektrai gaminti ir važiuos per uolėtą raudonai raudoną Marso paviršių, gabendamas iki 12 kilogramų mokslinį naudingąjį krovinį, kuriame yra pirmoji visų laikų lengvo gręžimo sistema, taip pat mėginių ėmimo ir tvarkymo įrenginys, ir mokslinių instrumentų rinkinys buvusio ar dabartinio gyvenimo požymių paieškai.
Dėl atstumo atsilikimo ir sudėtingumo „ExoMars“ savarankiškai naršys naudodamasi „intelektualia“ elektrooptika, kad vizualiai suvoktų ir suprastų supančią reljefą, ir galės autonomiškai veikti naudodamasi intelektualia borto programine įranga.
Automatizuota pagrindinio progreso kontrolė
Šis automatizuotas veikimo būdas yra svarbus ESA pasiekimas, seniai įpratęs valdyti erdvėlaivius tiesiogiai naudojant žmonių valdiklius. Ir ne tik nauja bus roverio borto valdymo sistemos.
„„ ExoMars “reikės visiškai naujų metodų ir technologijų, susijusių su keliais žemės riedulio valdymo sistemos aspektais, o ne tik to, ką turime šiandien, atnaujinimu“, - sako Mike'as McKay, vyresnysis kosminių laivų valdytojas ir Marso ekspertas, įsikūręs ESOC, ESA kosminių laivų operacijose. Centre, Darmštate, Vokietijoje.
ESA valdikliai niekada anksčiau neatliko misijos, vykusios ant kito kūno paviršiaus; Huygenai, kurie 2005 m. Sėkmingai paveikė Titaną, buvo atmosferos zondas, o ne orlaivis, nors ir veikė trumpai pasiekę Titano paviršių.
Robotų užduotis: įveikti kilometrus reljefo ieškant gyvybės
Viename tipiškame roverio autonominio veikimo pavyzdyje žemės kontrolieriai gali iškviesti aukšto lygio komandą, liepiančią nuvažiuoti į moksliškai įdomią vietą nuo 500 iki 2000 metrų atstumu ir atlikti mokslines operacijas, tokias kaip gręžimas po paviršių, norint paimti dirvožemį. gyvybės ženklams. Bet transporto priemonė savarankiškai susitvarkytų su judesio detalėmis.
Jis apžiūrėtų žemę 3D kamera, sukurtų skaitmeninį reljefo modelį, patikrintų dabartinę jo vietą, atliktų vidinius modeliavimus ir tada, remdamasis kliūtimis, spręstų, koks yra geriausias maršrutas, remiantis kliūtimis, dabartine roverio būkle ir rizikos / išteklių sumetimais. .
„Tada jis pats nuves į taikinį. Mes tikimės, kad jo tikslinis tikslumas bus per pusę metro per 20 metrų skerspjūvį “, - sako Bobas Chessonas, ESA Operacijų direktorato Žmogaus kosminių skrydžių ir tyrinėjimo operacijų departamento vadovas.
„ExoMars“ pelnas iš dabartinių robotų tyrinėtojų
Kaip naujos kartos robotas, „ExoMars“ naudos iš dabartinės kartos išmoktų pamokų, įskaitant NASA „Mars Explorer Rover“ (MER) misiją. „Mes nevengiame mokytis iš savo seserų agentūrų patirties“, - sako D. Chessonas.
„ExoMars“ reikės pakeisti kultūrą; turime sukurti tikrai tarpdisciplininę operacijų koncepciją. “
Novatoriška antžeminė kontrolė, leidžianti veikti savarankiškai
„ExoMars“ valdikliai žemėje greičiausiai būtų „roveriams skirtame valdymo kambaryje“, panašiai kaip ir specialiuose valdymo kambariuose (DCR), kuriuos ESA dabar sukuria individualioms misijoms, kurios skrieja aplink planetas, koncepcija.
ESOC veiks kaip bendras misijos operacijų valdymo centras (MOCC), kontroliuojantis paleidimo ir ankstyvosios orbitos fazes (LEOP), kruizą į Marsą, nusileidimo modulio ir roverio išėjimo atskyrimą ir nusileidimą, tikėtina, kad bus kontroliuojamos roverio paviršiaus operacijos. bus vykdoma iš „Rover“ operacijų centro, esančio ALTEC, Pažangiųjų logistikos technologijų inžinerijos centre, Turine, Italijoje.
„Rover antžeminio valdymo sistemos arba antžeminio segmento dizainas priklauso nuo roverio mokslinių ir eksploatacinių tikslų, kurie dar nėra galutiniai, todėl antžeminė sistema vis dar vystosi“, - sako D. Chessonas. „Iš esmės pagrindinės telemetrijos ir nuotolinio valdymo funkcijos iš esmės būtų tokios pačios kaip dabar, tačiau jos turės žymiai naujų galimybių, leidžiančių automatiškai valdyti roverį“.
„Leidimas vaikui vaikščioti“
Antžeminei valdymo sistemai prireiks bent jau skaičiavimo įrangos, kad būtų galima naudoti aukšto lygio misijos planavimo įrankius ir leisti stebėti roverio skaitmeninį reljefą ir 3D modeliavimą, žemės kelio ir trajektorijos planavimą, antžeminį modeliavimą ir tvirtą integraciją su naudingo krovinio valdymu ir moksliniais tyrimais. operacijos.
„Klasikiniai tiesioginio valdymo metodai tiesiog neveiks, kai mes dirbame Marso paviršiuje nestruktūrizuotoje aplinkoje ir su dideliu signalo laiko uždelsimu“, - sako ESKO planavimo inžinierius ir robotikos ekspertas Reinholdas Bertrand'as. „ExoMars“ reikės pakeisti kultūrą; mes turime „leisti vaikui savarankiškai vaikščioti“, kol mes kuriame tikrai tarpdisciplininę operacijų koncepciją “.
Originalus šaltinis: ESA naujienų leidinys
