Spiritul și Oportunitatea au de acum singuri Planeta Roșie, dar ESA intenționează să trimită un rover propriu pentru a se târui pe suprafața lui Marte. În loc să caute dovezi ale apei trecute, ExoMars va căuta urme de viață, atât din trecut, cât și din prezent. Dacă totul merge bine, exomars va lansa spre Marte în 2011.
În cadrul programului de explorare Aurora ambițios, pe termen lung, al ESA, ExoMars va căuta urme de viață pe Marte. Misiunea necesită tehnologii cu totul noi pentru roboți autocontrolați, autonomie încorporată și senzori de ultimă oră vizuale.
Al patrulea deceniu al acestui secol ar putea vedea Europa participând la o misiune personală pe Marte în ceea ce ar fi una dintre cele mai mari expediții spațiale ale umanității vreodată.
Aurora este un program al ESA care vizează robotic pe termen lung și explorarea umană a Sistemului Solar, cu Marte și Luna ca țintele principale.
O misiune umană pe Planeta Roșie ar fi o întreprindere majoră, de mai mulți ani, care necesită capacități fantastice, cu totul noi, cum ar fi navele de marfă automatizate, livrările și instrumentele prepoziționate și sateliții de comunicare și navigație pe orbita Marte similare cu sistemele GPS actuale ale Pământului.
Oamenii de știință și inginerii lucrează deja la prima misiune robotică „precursoare” a ESA, ExoMars, care va fi lansată în jurul anului 2011.
ExoMars va explora mediul biologic de pe Marte, în pregătirea activităților robotice și, ulterior, umane. Datele din misiunea va oferi, de asemenea, informații valoroase pentru studii mai largi de exobiology - căutarea vieții pe alte planete.
Elementul principal al misiunii este un vehicul cu roți rover robotizat, un concept similar curent misiunea Mars Rover NASA, dar având diferite obiective științifice și capacități îmbunătățite.
„Metodele clasice de control direct nu vor funcționa atunci când funcționăm pe suprafața lui Marte într-un mediu nestructurat.”
Rover va folosi tablouri solare pentru a genera energie electrică și va călători pe suprafața stâncoasă de culoare roșu portocaliu a planetei Marte, transportând o sarcină utilă științifică de până la 12 kilograme, incluzând un sistem de foraj ușor, precum și un dispozitiv de prelevare și prelucrare, și un set de instrumente științifice pentru a căuta semne ale vieții trecute sau prezente.
Datorită intervalului de timp și a complexității, ExoMars se va auto-naviga folosind electro-optică „inteligentă” pentru a sesiza și interpreta terenul din jur și va putea opera în mod autonom folosind software inteligent la bord.
Controlul automat reprezintă un avans major
Acest mod automat de funcționare este un avans major pentru ESA, folosit de mult timp pentru controlul navei spațiale folosind direct controlere umane. Și nu numai sistemele de control la bord ale roverului vor fi noi.
„ExoMars va necesita tehnici și tehnologii complet noi pentru mai multe aspecte ale sistemului de control rover bazat pe Pământ, nu doar o actualizare a ceea ce avem astăzi”, spune Mike McKay, un controlor de nave spațiale senior și expert Marte, bazat la ESOC, ESA's Spacecraft Operations Centru, în Darmstadt, Germania.
Controloarele ESA nu au operat niciodată o misiune care sa deplasat pe suprafața altui corp; Huygens - care a atins cu succes Titan în 2005 - a fost o sondă atmosferică și nu aterizant, deși a funcționat scurt după ce a ajuns pe suprafața Titanului.
Sarcina robotică: parcurge kilometri de teren în căutarea vieții
Într-un exemplu tipic de funcționare autonomă a rover-ului, controlerele de la sol ar putea transmite o comandă la nivel înalt, spunându-i să conducă către un loc interesant științific oriunde se află la 500 până la 2000 de metri distanță și să efectueze operațiuni științifice, cum ar fi forajul de sub suprafață pentru a proba solul pentru semne de viață. Dar vehiculul se va ocupa de detaliile muta pe cont propriu.
Ar analiza terenul cu o cameră 3D, ar crea un model digital de teren, ar verifica locația actuală, ar rula simulări interne și apoi ar lua o decizie autonomă pe calea cea mai bună de urmat, pe baza obstacolelor, a situației actuale a rover-ului și a riscurilor / resurselor. .
„Atunci se va conduce la țintă. Ne așteptăm ca exactitatea țintei sale să se afle la o jumătate de metru pe o traversă de 20 de metri ", spune Bob Chesson, șeful departamentului de operații de explorare a spațiului uman și explorare din direcția operațiunilor ESA.
Exomars profituri de exploratori robotice curente
Fiind următoarea generație de robot, ExoMars va profita de lecțiile învățate din generația curentă, inclusiv misiunea Mars Explorer Rover (MER) a NASA. „Nu încercăm să încercăm să învățăm din experiențele agențiilor noastre surori”, spune Chesson.
„ExoMars va necesita o schimbare în cultură; trebuie să dezvoltăm un concept de operații cu adevărat interdisciplinare. ”
Control la sol inovator pentru a permite funcționarea autonomă
Pentru ExoMars, controlerele de pe Pământ ar fi situate cel mai probabil într-o „cameră de control dedicată rover”, similar în concepția camerelor de control dedicate (DCR) pe care ESA le stabilește acum pentru misiuni individuale care orbitează planetele.
ESOC va servi ca centru general de control al operațiunilor de misiune (MOCC), controlând lansarea și faza de orbită timpurie (LEOP), croaziera către Marte, separarea și aterizarea modulului de coborâre și direcția rover, cu gestionarea posibilă a operațiilor de suprafață rover urmează să fie realizat de la Centrul de Operații Rover situat la ALTEC, Centrul de Inginerie pentru Tehnologie Logistică Avansată, din Torino, Italia.
„Proiectarea sistemului de control al rover la sol, sau segmentul de la sol, depinde de obiectivele științifice și operaționale ale rover, care nu sunt încă definitive, astfel încât sistemul de la sol este încă în evoluție“, spune Chesson. „În principiu, funcțiile de bază ale telemetriei și telecomunicației ar fi în esență aceleași ca acum, dar vor avea capacități semnificativ noi pentru a permite funcționarea autonomă a rover-ului.”
„Lăsați copilul să meargă”
Sistemul de control la sol va necesita cel puțin facilități de calcul pentru a permite instrumente de planificare a misiunilor la nivel înalt și pentru a permite monitorizarea terenului digital și modelarea 3D a roverului, planificarea traseului la sol și a traiectoriei, simularea la sol și integrarea strânsă cu controlul sarcinii utile și științifice operațiuni.
„Metodele clasice de control direct nu vor funcționa atunci când funcționăm pe suprafața planetei Marte într-un mediu nestructurat și cu o întârziere semnificativă a semnalului”, spune Reinhold Bertrand, un inginer în planificare și expert în robotică la ESOC. „ExoMars va necesita o schimbare în cultură; trebuie să „lăsăm copilul să meargă singur” în timp ce dezvoltăm un concept de operații cu adevărat interdisciplinare. ”
Sursa originală: Comunicat de presă ESA
