Непридуманные космические истории
Шрифт:
А каждую ночь марсоходу отдается команда отключиться на восемь часов, чтобы подзарядить свои электрические аккумуляторы от ядерного источника энергии. Но сперва Curiosity отправляет на Землю собранные данные, в том числе – снимки местности и накопленные научные сведения. На Земле планировщики движения принимают эти данные, учитывают их при обновлении программы создания последовательностей и пересылают сформированные инструкции обратно на Марс. Потом Curiosity «просыпается», загружает новые инструкции и приступает к работе. И далее весь цикл повторяется.
Кроме того, Curiosity оснащен системой автоматической навигации, которая позволяет марсоходу пересекать области, еще не зафиксированные на снимках. Поэтому он может перевалить
На этом селфи марсоход Curiosity показан на участке под названием «Большое небо», где он пробурил глыбу песчаника (виднеется в левом нижнем углу). Фотография является комбинацией снимков микрокамеры на манипуляторе (MAHLI), сделанных на 1126-м соле (6 октября 2015 года). Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института / Malin Space Science Systems
– Мы не слишком часто пользуемся автоматической системой, потому что она требует большого количества вычислений, а это отнимает много времени, – рассказывает Морукян. – Часто оказывается гораздо выгоднее просто подождать до завтра, посмотреть полученные изображения и ехать до того места, которое мы можем видеть.
Показывая мне различные помещения, которые использовали группы планировщиков движения в лаборатории реактивного движения, Морукян объяснил, как им приходится действовать, имея дело с различными сроками.
– Мы должны распланировать не только маршрут движения на каждый день, – говорит он, – но также провести долгосрочное стратегическое планирование, используя орбитальные фотографии, сделанные камерой высокого разрешения HiRISE на Mars Reconnaissance Orbiter, и выбирать маршруты, основанные на характерных особенностях местности, заметных с орбиты. Наши команды вырабатывали стратегию, определяя наилучшие пути движения аппарата на много месяцев вперед.
Еще один процесс назвали «сверхтактическим» прогнозом на несколько следующих недель. Он включает согласование научных планов и уточнение видов деятельности, которой роверу предстоит заниматься в ближайшее время. И поскольку никто из команды больше не живет по марсианским часам, по пятницам планировщики разрабатывают задания на несколько дней.
– Поскольку по выходным мы не работаем, в пятницу приходится планировать деятельность на несколько солов вперед, – рассказывает Морукян. – Две работающие параллельно команды решают, в какие дни ровер будет двигаться, а в какие – заниматься другой деятельностью, например работать с роботизированным манипулятором или другими инструментами.
Тем не менее данные, которые поступают с марсохода в выходные, отслеживаются. Если возникает проблема, то вызывают членов команды, чтобы они рассмотрели ситуацию более детально. Морукян отметил, что несколько раз им приходилось по выходным собирать группу для экстренной работы, но пока что серьезных проблем не было. «Хотя ровер и держит нас в постоянном напряжении», – признал Джон.
Среди характерных особенностей марсохода – способность проводить определенные проверки на безопасность, такие как отслеживание общего наклона платформы аппарата и соединения системы подвеса колес. Благодаря этому, если ровер наедет на слишком большой предмет, он тут же останавливается.
Навигационные камеры Curiosity каждый
Curiosity построили не ради достижения большой скорости. Аппарат был спроектирован для того, чтобы проезжать до 200 м в день, но ему редко удается одолеть такое расстояние за один сол. К середине 2016 года ровер прошел по поверхности Марса всего лишь около 13,2 км.
На этой фотографии мы видим изображение крупным планом следов, оставленных марсоходом Curiosity. Заметные на этом снимке отверстия в колесах ровера оставляют отпечатки, которые можно использовать для более точного управления аппаратом. Эти отпечатки являются написанными азбукой Морзе буквами сокращения JPL – «лаборатория реактивного движения» и помогают отслеживать, как далеко проехал марсоход. Источник: NASA / лаборатория реактивного движения Калифорнийского технологического института
Есть несколько способов определить, насколько далеко проехал Curiosity, но самые точные измерения позволяет провести метод, который называется визуальной одометрией. В колесах ровера есть специальные отверстия в форме символов азбуки Морзе, которые выводят на марсианской почве первые буквы слов «лаборатория реактивного движения» – дань уважения месту, ставшему домом для марсоходов и всех инженерных коллективов, работающих с ними.
– Для проведения визуальной одометрии сравнивают два самых последних стереоизображения из тех, которые получают примерно через каждые несколько метров продвижения, – рассказывает Морукян. – Отдельные характерные черты пейзажа сравниваются и отслеживаются, чтобы измерить, как камера (а вместе с ней и ровер) передвигается и поворачивается в трехмерном пространстве за время между двумя фотографиями. Это дает нам очень реалистичное ощущение того, как далеко прошел Curiosity.
С помощью тщательного изучения следов ровера можно определить тип сцепления колес с поверхностью, и, если они, например, скользят, это говорит о большом наклоне или песчаной почве.
К сожалению, теперь в колесах Curiosity появились новые отверстия, которых там вовсе не должно быть.
Проблемы роверов
И Морукян, и Васавада говорили о своем огромном облегчении и удовлетворении от того, что у Curiosity в целом не было серьезных неполадок – по крайней мере до сих пор. Практически вся научная программа сейчас выполняется почти в полном объеме. Но сотрудники команды инженеров держат на контроле несколько проблем.
– Примерно в 400-й сол мы поняли, что колеса изнашиваются быстрее, чем мы ожидали, – рассказывал Васавада.
И этот износ представлял собой не просто маленькие дырочки. Команда начала замечать проколы и выглядевшие угрожающе дыры. Инженеры поняли, что они возникают из-за езды по твердым, зазубренным камням, целое поле которых ровер преодолевал в тот момент.
– Мы не могли однозначно предсказать, какие именно острые камни могут нанести роверу ущерб, – говорит Васавада. – Мы провели испытания и увидели, что одно колесо может толкать другое на камень, делая повреждения еще более значительными. Теперь мы управляем марсоходом куда более осторожно, не так, как раньше. Мы вполне способны свести вред к куда более приемлемому уровню.