Garam un Iespējas Sarkanā planēta pagaidām ir viena pati, bet ESA plāno nosūtīt savu roveru, kas pārmeklētu Marsa virsmu. Tā vietā, lai meklētu pierādījumus par pagātnes ūdeni, ExoMars meklēs dzīves pēdas - gan pagātni, gan tagadni. Ja viss noritēs labi, ExoMars uz Marsu startēs 2011. gadā.
ESA vērienīgās, ilgtermiņa Aurora izpētes programmas ietvaros ExoMars meklēs dzīvības pēdas uz Marsa. Misijai ir vajadzīgas pilnīgi jaunas tehnoloģijas paškontrolējamiem robotiem, iebūvēta autonomija un progresīvi vizuālie reljefa sensori.
Šī gadsimta ceturtajā desmitgadē Eiropa varēja redzēt piedalīšanos vadītā misijā uz Marsu, kas būtu viena no cilvēces grandiozākajām kosmosa ekspedīcijām.
Aurora ir ESA programma, kuras mērķis ir ilgstoša robotizēta un cilvēku izpētīta Saules sistēma, kuras galvenie mērķi ir Marss un Mēness.
Cilvēka misija uz Sarkano planētu būtu nozīmīgs, vairāku gadu darbs, kas prasa fantastiskas, pilnīgi jaunas iespējas, piemēram, automatizētus kravas kuģus, iepriekš sagatavotus materiālus un instrumentus, kā arī sakaru un navigācijas pavadoņus Marsa orbītā, kas līdzīgi Zemes pašreizējām GPS sistēmām.
Zinātnieki un inženieri jau strādā pie EKA pirmās robotiskās “priekšgājēja” misijas ExoMars, kuras darbības sākšana notiks ap 2011. gadu.
ExoMars izpētīs bioloģisko vidi uz Marsa, gatavojoties turpmākai robotizēšanai un vēlāk arī cilvēku darbībai. Misijas dati sniegs nenovērtējamu ieguldījumu arī plašākos eksobioloģijas pētījumos - dzīvības meklējumos uz citām planētām.
Misijas galvenais elements ir robotizēts automašīna ar riteņiem, kas pēc koncepcijas ir līdzīga NASA pašreizējai Mars Rover misijai, bet kurai ir atšķirīgi zinātniskie mērķi un uzlabotas iespējas.
"Klasiskās tiešās kontroles metodes vienkārši nedarbosies, ja mēs darbosimies uz Marsa virsmas nestrukturētā vidē."
Rovers izmantos saules masīvus, lai ģenerētu elektrību, un ceļos pa akmeņaino oranžsarkano Marsa virsmu, pārvadājot līdz 12 kilogramiem smagu zinātnisko kravu, kurā iekļauta visu laiku pirmā vieglā urbšanas sistēma, kā arī paraugu ņemšanas un apstrādes ierīce, un zinātnisko instrumentu komplekts, lai meklētu pagātnes vai pašreizējās dzīves pazīmes.
Attāluma nobīdes un sarežģītības dēļ ExoMars pats orientēsies, izmantojot viedo elektro-optiku, lai vizuāli uztvertu un interpretētu apkārtējo reljefu, kā arī spēs autonomi darboties, izmantojot viedo borta programmatūru.
Automatizēta galvenā virziena kontrole
Šis automatizētais darbības režīms ir būtisks ESA sasniegums, kuru jau sen izmanto, lai kontrolētu kosmosa kuģus tieši, izmantojot cilvēku kontrolierus. Un ne tikai rovera borta vadības sistēmas būs jaunas.
“ExoMars būs nepieciešami pilnīgi jauni paņēmieni un tehnoloģijas vairākiem uz Zemes balstītas rover vadības sistēmas aspektiem, nevis tikai modernizācija tam, kas mums šodien ir,” saka Maiks Makkejs, vecākais kosmosa kuģu kontrolieris un Marsa eksperts, kas atrodas ESOC, ESA kosmosa kuģu operācijās. Centrs, Darmštatē, Vācijā.
ESA kontrolieri nekad agrāk nav veikuši misiju, kas pārvietojās uz citas ķermeņa virsmas; Hjūgens - kurš 2005. gadā veiksmīgi pieskārās Titānam - bija atmosfēras zonde, nevis nolaišanās vieta, lai gan tas īsi darbojās pēc Titāna virsmas sasniegšanas.
Robotikas uzdevums: nobraukt reljefa kilometrus dzīves meklējumos
Vienā tipiskā rovera autonomās darbības piemērā zemes kontrolieri varētu izdalīt augsta līmeņa komandu, norādot, ka tai jābrauc uz zinātniski interesantu vietu no 500 līdz 2000 metru attālumā un jāveic zinātniskas darbības, piemēram, urbšana zem virsmas, lai ņemtu augsni dzīvības zīmēm. Bet transportlīdzeklis pats ar sevi apstrādātu pārvietošanās detaļas.
Tas apsekotu zemi ar 3D kameru, izveidotu digitālu reljefa modeli, pārbaudītu tā pašreizējo atrašanās vietu, veiktu iekšējās simulācijas un pēc tam, balstoties uz šķēršļiem, rovera pašreizējo stāvokli un riska / resursa apsvērumiem, pieņemtu autonomu lēmumu par labāko ceļu, pa kuru jāiet. .
“Tad tas pats pievirzīs mērķi. Mēs sagaidām, ka tā mērķa precizitāte būs pusotra metra attālumā no 20 metru garā šķērsgriezuma, ”saka Bobs Česons, ESA Darbību direktorāta Cilvēku kosmosa lidojumu un izpētes operāciju departamenta vadītājs.
ExoMars gūst peļņu no pašreizējiem robotu pētniekiem
Kā nākamās paaudzes robots ExoMars gūs labumu no mācībām, kas gūtas no pašreizējās paaudzes, ieskaitot NASA misiju Mars Explorer Rover (MER). “Mēs nekautrējamies mēģināt mācīties no māsu aģentūru pieredzes,” saka Česons.
“ExoMars prasīs pārmaiņas kultūrā; mums ir jāizstrādā patiesi starpdisciplināra operāciju koncepcija. ”
Inovatīva zemes vadība, kas nodrošina autonomu darbību
ExoMars gadījumā kontrolieri uz Zemes, visticamāk, atrastos “roveriem paredzētajā vadības telpā”, kas pēc koncepcijas ir līdzīgs speciālajām vadības telpām (DCR), kuras ESA tagad izveido atsevišķām misijām, kuras orbītas ap planētām.
ESOC darbosies kā kopējais misijas operāciju vadības centrs (MOCC), kas kontrolēs palaišanas un agrīnās orbītas fāzi (LEOP), kruīzi uz Marsu, nolaišanās moduļa un rovera izejas atdalīšanu un nolaišanos ar iespējamu rovera virsmas operāciju vadību. tiks veikts no Rovera operāciju centra, kas atrodas ALTEC, Loģistikas tehnoloģiju inženierijas centrā Turīnā, Itālijā.
“Rovera zemes vadības sistēmas jeb zemes segmenta dizains ir atkarīgs no rovera zinātniskajiem un operatīvajiem mērķiem, kuri vēl nav galīgi, tāpēc zemes sistēma joprojām attīstās,” saka Česons. "Principā telemetrijas un telekomandēšanas pamatfunkcijas būtībā būtu tādas pašas kā tagad, taču tai būs ievērojami jaunas iespējas, kas ļaus nodrošināt rovera autonomu darbību."
'Bērna izlaišana'
Zemes vadības sistēmai vismaz būs vajadzīgas skaitļošanas iespējas, lai nodrošinātu augsta līmeņa misijas plānošanas rīkus un ļautu uzraudzīt rovera digitālo reljefu un 3D modelēšanu, zemes ceļa un trajektorijas plānošanu, simulāciju uz zemes un ciešu integrāciju ar kravas slodzes kontroli un zinātnisko. operācijas.
“Klasiskās tiešās vadības metodes vienkārši nedarbosies, ja mēs darbosimies uz Marsa virsmas nestrukturētā vidē un ar ievērojamu signāla laika aizkavēšanos,” saka Reinholds Bertrands, ESOC plānošanas inženieris un robotikas eksperts. “ExoMars prasīs pārmaiņas kultūrā; mums ir “jāļauj bērnam staigāt pašam”, kamēr mēs izstrādājam patiesi starpdisciplināru operāciju koncepciju. ”
Oriģinālais avots: ESA ziņu izlaidums
