“Yeni Uzaydan İnanılmaz Hikayeler: Perde Arkası Kozmos Görüşümüzü Değiştiren Görevlere Bak” başlıklı kitabımdan son alıntı. Kitap, mevcut birkaç NASA robot misyonuna içeriden bir bakış ve bu alıntı burada, Space Magazine'de Bölüm 2, “Mars'ı Merakla Roving” bölümünde yayınlanan 3'ün 3. bölümüdür. Bölüm 1'i burada ve Bölüm 2'yi burada okuyabilirsiniz. Kitap basılı veya e-kitap (Kindle veya Nook) Amazon ve Barnes & Noble olarak mevcuttur.
Mars Rover Nasıl Kullanılır
Merak Mars'ın yüzeyinde nereye ve nasıl sürüleceğini nasıl biliyor? JPL'deki mühendisleri uzaktan kumandalı oyuncaklar veya video oyunları için kullanılanlara benzer oyun çubukları kullanarak hayal edebilirsiniz. Ancak RC sürüşünden veya oyundan farklı olarak, Mars gezici sürücülerinin, gezicinin nereye gittiğini görmek için anında görsel girişleri veya video ekranı yoktur. Ve aynı inişte olduğu gibi, geziciye bir komutun ne zaman gönderileceği ve Mars'ta ne zaman alındığı konusunda her zaman gecikme olur.
Gezici sürücüler ekibine liderlik eden John Michael Morookian, “Gecikme nedeniyle gerçek zamanlı interaktif anlamda sürüş yapmıyor,” diye açıkladı.
Morookian ve ekibinin asıl iş unvanı, yaptıklarını tam olarak açıklayan 'Rover Planners'. Roversleri kendi başına 'sürmek' yerine; önceden rotayı planlıyorlar, özel yazılımlar programlıyorlar ve talimatları Meraka yüklüyorlar.
“Çevresindeki gezici tarafından çekilen görüntüleri kullanıyoruz,” dedi Morookian. “MastCam'den bize arazinin doğası hakkında ayrıntılar veren yüksek çözünürlüklü renkli görüntülerle desteklenen, dört siyah beyaz Navigasyon Kamerasından bir dizi stereo görüntümüz var ve Hazcams'tan görüntüler (tehlike önleme kameraları) önde ve bölgedeki kaya ve mineral türleri hakkında ipuçları. Bu, bilim adamları için ilginç görünen yapıların belirlenmesine yardımcı oluyor. ”
Mevcut tüm verileri kullanarak, Rover Sekanslama ve Görselleştirme Programı (RSVP) adı verilen özel yazılımla arazinin üç boyutlu bir görselleştirmesini oluşturabilirler.
Morookian, “Bu temelde bir Mars simülatörü ve gezicinin yolunda nasıl geçebileceğini görselleştirmek için sahnenin bir panoramasına benzetilmiş bir Merakı koyduk” dedi. “Gözlerimizin sahneyi gezici ile sanki üç boyutta görmesine izin veren stereo gözlük takabiliriz.
Sanal gerçeklikte, gezici sürücüler sahneyi ve gezgini, hangi rotaların en iyi ve kaçınılması gereken alanları test etmek için manipüle edebilir. Orada, gerçek hataları Mars'ta güvende tutarken tüm hataları yapabilirler (bir kumulda sıkışıp kalabilir, gezgini devirebilir, büyük bir kayaya çarpabilir, bir uçurumdan geçebilir) ve sürüş sırasını mükemmelleştirebilirler.
“Bilim adamları ayrıca görüntüleri ilginç bir şekilde gözden geçiriyor ve bir yol tanımlamaya yardımcı olmak için Rover Planlayıcılarına danışıyor. Daha sonra Merakı A noktasından B noktasına bu yol boyunca almak için gerekli olan ayrıntılı komutları oluşturuyoruz ”dedi. “” Ayrıca, robotik kolunu kullanarak siteyle temasa geçmek için gezici yönünü vermek için gereken komutları da ekleyebiliriz. ”
Bu nedenle, her gece gezici, pillerini nükleer jeneratörle şarj etmek için sekiz saat boyunca kapanması emredildi. Ancak ilk merak, arazinin resimleri ve herhangi bir bilim bilgisi de dahil olmak üzere Dünya'ya veri gönderir. Yeryüzünde, Rover Planlamacıları bu verileri alır, planlama işlerini yapar, yazılım programını tamamlar ve bilgileri Mars'a geri gönderir. Daha sonra Merak uyanır, talimatları indirir ve çalışmaya ayarlar. Ve döngü tekrar eder.
Merak, gezicinin ekibin görüntülerde henüz görmediği alanları geçmesine izin veren bir AutoNav özelliğine de sahiptir. Böylece, AutoNav'ın potansiyel tehlikeleri algılamasıyla tepeden aşağıya ve diğer tarafa keşfedilmemiş bölgeye gidebilir.
Morookian, “Çok sık kullanmıyoruz çünkü hesaplama açısından pahalı, yani gezicinin bu modda çalışması çok daha uzun sürüyor,” dedi. “Genellikle ertesi gün gelmenin, görüntülere bakmanın ve görebildiğimiz kadar sürmenin daha iyi bir ticaret olduğunu görüyoruz.”
Morookian bana JPL'deki gezici planlama ekipleri tarafından kullanılan çeşitli odaları gösterdiğinden, bir dizi farklı zaman ölçeğinde nasıl çalışmaları gerektiğini açıkladı.
“Sadece günlük rota planlamamız yok,” dedi. “Ayrıca Mars Keşif Yörüngesi'ndeki HiRISE kameradan yörünge görüntüleri kullanarak uzun mesafeli stratejik planlama yapın ve yörüngeden görülen özelliklere göre yollar seçin. Ekibimiz stratejik olarak çalışıyor, en iyi yolları tanımlamak için aylar sürüyor. ”
Supra-Tactical adlı başka bir süreç sadece önümüzdeki haftaya bakıyor. Bu, rovererin kısa vadede gerçekleştireceği faaliyet türlerini yönetmeyi ve rafine etmeyi planlayan bilim planlayıcılarını içerir. Ayrıca, takımdaki hiç kimse artık Mars Time'da yaşamadığından, Cuma günleri Rover Planners birkaç gün boyunca planları yapıyor.
Morookian, “Hafta sonları çalışmadığımızdan, Cuma planlarında birden fazla etkinlik tabanı var,” dedi. “İki paralel ekip, gezicinin hangi günlerde araba kullanacağı ve hangi günlerde robotik kol veya diğer enstrümanlar ile çalışma gibi başka etkinlikler yapacağına karar veriyor.”
Bununla birlikte, hafta sonu geziciden gelen veriler izlenir ve bir sorun varsa, daha ayrıntılı bir değerlendirme yapmak için bir ekip çağrılır. Morookian, hafta sonu acil durum ekibine birkaç kez katılmak zorunda olduklarını belirtti, ancak şu ana kadar ciddi bir sorun olmadı. “Ancak bizi ayaklarımızda tutuyor” dedi.
Rover, rover deck'in genel eğim miktarı ve tekerleklerin süspansiyon sisteminin eklemlenmesi üzerinde bir dizi reaktif güvenlik kontrolüne sahiptir, bu nedenle rover çok büyük bir nesnenin üzerinden geçerse, otomatik olarak duracaktır.
Merak hız için geliştirilmedi. Bir günde 200 metre (660 feet) mesafeye kadar seyahat etmek için tasarlandı, ancak nadiren bir Sol'da çok uzaklara seyahat ediyor. 2016 başlarında, gezici Mars yüzeyinde yaklaşık 12,5 mil yol almıştı.
Merakın ne kadar ilerlediğini belirlemenin birkaç yolu vardır, ancak en doğru ölçüme 'Görsel Kilometre Sayacı' denir. Merak, tekerleklerinde Mors kodu harfleri şeklinde özel delikler açar, 'JPL' yazarak - eve bir baş sallar gezegenin bilim ve mühendislik ekiplerinden - Mars topraklarında.
Morookian, “Görsel kilometre sayacı, sürücüde kabaca her metrede toplanan en son stereo görüntü çiftini karşılaştırarak çalışır” dedi. “Sahnedeki bireysel özellikler, kameranın (ve dolayısıyla gezici) iki görüntü arasında 3 boyutlu uzayda nasıl çevrildiğini ve döndüğünü ölçmek için eşleştirilir ve izlenir ve Merakın ne kadar ileri gittiğini bize söyler .”
Gezici pistlerin dikkatle incelenmesi, tekerleklerin sahip olduğu çekiş tipini ve örneğin yüksek eğimler veya kumlu zemin nedeniyle kaymalarını gösterebilir.
Ne yazık ki, Curiosity'nin artık tekerleklerinde orada olması gerekmeyen yeni delikler var.
Gezici Sorunları
Morookian ve Proje Bilimcisi Ashwin Vasavada, genel olarak - bu kadar görevde - Merakın oldukça sağlıklı bir gezici olduğu konusunda rahatlama ve memnuniyet dile getirdi. Bilim yükünün tamamı şu anda neredeyse tam kapasitede çalışmaktadır. Ancak mühendislik ekibi birkaç konuya dikkat ediyor.
Vasavada, “Sol 400 civarında tekerleklerin beklediğimizden daha hızlı aşındığını fark ettik” dedi.
Ve aşınma sadece küçük deliklerden oluşmadı; Ekip delinme ve iğrenç gözyaşları görmeye başladı. Mühendisler, deliklerin o sırada sürdüğü sert, pürüzlü kayaların oluşturduğunu fark ettiler.
Vasavada, “Hasar veren türden 'sivri' kayaları tam olarak beklemiyorduk,” dedi. “Ayrıca bazı testler yaptık ve bir tekerleğin başka bir tekerleği nasıl kayaya itebileceğini gördük ve hasarı daha da kötüleştirdi. Artık daha dikkatli sürüyoruz ve geçmişte olduğumuz sürece araç kullanmıyoruz. Hasarı daha kabul edilebilir bir oranla dengeleyebildik. ”
Misyonun başlarında Curiosity’nin bilgisayarı, Curiosity’nin yazılımı bir sorunu tanıdığı için birkaç kez "güvenli moda" geçti ve yanıt daha fazla etkinliğe izin vermemek ve eve telefon etmekti.
Özel arıza koruma yazılımı modüller ve enstrümanlar boyunca çalışır ve bir sorun oluştuğunda, gezici durur ve “olay kayıtları” adı verilen verileri Dünya'ya gönderir. Kayıtlar çeşitli aciliyet kategorilerini içeriyor ve 2015'in başlarında, gezici esasen “Bu çok, çok kötü” diyen bir mesaj gönderdi. Gezici kolundaki matkap, kısa devre gibi bir elektrik akımında dalgalanma yaşamıştır.
Morookian, “Merak yazılımının banyonuzda bulunan topraklama hatası devre kesicisi gibi kısa devre saptama yeteneğine sahip olması,” diye açıkladı Morookian, “bunun dışında sarı ışık vermek yerine“ bu çok, çok kötü ”diyor.”
Ekip Mars'a gidip bir sorunu onaramadığından, her şey ya geziciye yazılım güncellemeleri göndererek ya da operasyonel prosedürleri değiştirerek giderilir.
“Matkabı nasıl kullandığımız konusunda şimdi daha dikkatliyiz,” dedi Vasavada, “ve başlangıçta tam güçle delmeyin, ancak yavaşça yükseltin. Bu şimdi nasıl sürdüğümüze benziyor, daha zekice ama yine de işi hallediyor. Henüz büyük bir etkisi olmadı. ”
Rover'ın karşılaştığı daha yumuşak çamurtaşları ve kumtaşları için matkap üzerine daha hafif bir dokunuş da gerekliydi. Morookian, katmanlı kayaların standart delme protokolünün saldırısı altında dayanamayacağı endişesi olduğunu söyledi ve bu nedenle tekniği, matkabın kayaya yeterli ilerleme kaydetmesine izin veren en düşük 'ayarları' kullanacak şekilde ayarladılar.
Ancak Merak dağa doğru ilerlemeye başladığında matkabı kullanma fırsatları artıyor. Bilim ekibi, görüntülerde gördükleri her şeyin jeolojik bağlamını birbirine bağlamak için çalışırken, rover Vasavada'nın “hedef zengin, çok ilginç bir alan” dediği şeyi dolaşıyor.
Mars'ta Denge Bulmak
Yellowknife Koyu'ndaki saptırma, ekibin bazı büyük keşifler yapmasına izin verirken, Mt. Keskin, bu yüzden “bir yıl boyunca cehennem gibi sürdü,” dedi Vasavada.
Şimdi dağda, Mt'dan en az dört farklı kaya biriminden - veya katmandan - geçerek, misyondan en iyi şekilde yararlanma baskısı var. Keskin. Her katman Mars'ın tarihi kitabındaki bir bölüm gibi olabilir.
“Mt. Keskin büyüleyici, ”dedi Vasavada.“ Söylemekten nefret ediyorsun - bizi yavaşlatan ve dağda yükselen gerçekten harika keşifler arasında bir karışım sağlamaya çalışıyoruz. Önünüzdeki bir kayaya yakından bakmak, asla gidip oradaki diğer ilginç kayaya bakamayacağınız anlamına gelir. ”
Vasavada ve Morookian, her gün bu dengeyi korumanın bir zorluk olduğunu söyledi - bilim için sürüş ve durma arasındaki mükemmel optimizasyonun curve eğrisindeki dizini ’veya‘ tatlı noktayı ’bulmak.
Ardından, tüm enstrümanlarla tam bir gözlem yapmaktan vazgeçmek ile daha az yoğun gözlemlerin yapıldığı “uçucu bilim” yapmak arasında bir denge vardır.
Vasavada, “Yapabileceğimiz gözlemleri alıyor ve yapabileceğimiz tüm hipotezleri üretiyoruz” dedi. “100 açık soru kalmamıza rağmen, yeterli veri aldığımızı bildiğimiz sürece sorulara daha sonra cevap verebileceğimizi biliyoruz.”
Merakın birincil hedefi zirve değil, jeologların tarihlerinde çok fazla su gören kayalar ile olmayanlar arasındaki sınırı bulmayı bekledikleri yaklaşık 400 metre yüksekliğindeki bir bölgedir. Bu sınır Mars'ın ıslak bir gezegenden kurumasına geçişine dair bir fikir sunacak ve gezegenin tarihinin anlaşılmasında önemli bir boşluğu dolduracaktır.
Merakın ne kadar süreceğini veya selefi Ruh ve Fırsat gibi herkesi şaşırtacak mı, kimse gerçekten bilmiyor. Mars'ta (iki Dünya yılı) bir yılın 'birincil misyonunu' geçmiş ve şimdi genişletilmiş misyonda, büyük değişken RTG güç kaynağıdır. Mevcut güç sürekli olarak azalmaya başlasa da, hem Vasavada hem de Morookian, Dünya'nın en az dört yıl boyunca bir sorunla karşılaşmasını beklemiyor ve doğru “besleyici” güç, bir düzine yıl veya daha uzun sürebilir.
Ancak merakın ne kadar süreceğini veya hangi beklenmedik olayın görevi sona erdirebileceğini tahmin etmenin bir yolu olmadığını da biliyorlar.
Yaratık
Merakın önceki Mars gezicileri gibi bir kişiliği var mı?
Vasavada, “Aslında hayır, insanların Ruhu ve Fırsat ile yaptığı gibi bu gezgini antropomorfize etmiyoruz” dedi. “Biz duygusal olarak bağ kurmadık. Sosyologlar aslında bunu inceliyorlar. ” Eğlenceli bir gülümsemeyle başını salladı.
Vasavada, Merak boyutuyla ilgisi olabileceğini belirtti.
“Bunu dev bir canavar olarak düşünüyorum,” dedi düz yüzlü. "Ama hiç de öyle değil."
Vasavada, bu misyonu karakterize etmek için gelen şeyin her boyutta karmaşıklığı olduğunu söyledi: Herkesin yeteneklerini optimize ederken 500 kişinin birlikte çalışmasını ve işbirliği yapmasını sağlayan insan bileşeni; geziciyi güvenli ve sağlıklı tutmak; ve bazen tamamen ilgisiz bilim görevleri yapan on enstrümanı her gün devam ettirmek.
Vasavada, “Her gün, her gün pek çok şeyin doğru gitmesi gereken, kendi küçük‘ yedi dakikalık terörizimiz ”dedi. “Bir milyon potansiyel sorun ve etkileşim var ve sürekli olarak her şeyin yanlış gidebileceği tüm yolları düşünmelisiniz, çünkü ortalığı karıştırabileceğiniz bir milyon yol var. Bu karmaşık bir dans, ama neyse ki harika bir ekibimiz var. ”
Sonra bir gülümsemeyle, “Bu görev bir canavar olsa bile heyecan vericidir” diye ekledi.
Macmillan'ın bir yan kuruluşu Page Street Publishing tarafından “Uzaydan İnanılmaz Hikâyeler: Sahne Arkasındaki Görüşümüzü Değiştiren Görevlere Arkasına Bakış” yayınlandı.
