Марсоходу в дюнах поможет Артемида

В 2009 году, после пяти лет изучения Марса, марсоход "Спирит" столкнулся с неожиданным препятствием - песчаными ловушками Красной планеты. 1 мая 2009 года ровер застрял в рыхлом грунте, скрытом под коркой более твердой поверхности.

Artemis (Артемида) - так называется новая компьютерная программа, способная помочь специалистам наметить роверам безопасные маршруты и маневрировать на сложной местности.

Специалисты команды Лаборатории реактивного движения воссоздали ситуацию с помощью макета марсохода на Земле и проводили с ним испытания; также они проводили компьютерное моделирование в попытках найти выход из сложившейся ситуации, но "Спирит" не смог освободиться и замолчал в 2010 году.

Местность "Троя", где застрял Спирит. Отчетливо виден трек, оставленный нерабочим передним правым колесом. Марсоход двигался "задом-наперед". Расстояние между треками около 1м. Слева внизу - светлый рыхлый грунт, оказавшийся под темной коричневой коркой, которую проломил марсоход. На горизонте (север) - возвышенность Husband Hill.

Изображение в более высоком разрешении здесь                                                               (NASA)

Предотвращение таких неудач требует лучшего понимания террамеханики - взаимодействия между аппаратом и деформируемой им поверхностью. Ученые имеют достаточно хорошее представление о таком взаимодействии, когда передвижной модуль имеет вес около тонны. Но для более легких марсоходов ситуация остается неясной.

Исследователи в настоящее время работает над новым программным обеспечением, которое призвано предотвратить попадание других планетоходов, таких, как Curiosity, в подобную ситуацию.

Ученые исследуют взаимодействие между аппаратом и деформируемой им поверхностью

(Фото: ScienceDaily) 

В области гражданского строительства накоплен большой опыт о том, как реагирует грунт на тяжелые нагрузки. Однако ситуацию особенно трудно воспроизвести на Земле, так как на Марсе сила тяжести меньше и слабее атмосферное давление. "Это очень сложный процесс моделирования", - пояснил Karl Iagnemma, ведущий научный сотрудник кафедры технологии машиностроения Массачусетского технологического института (МТИ).

В настоящее время Karl Iagnemma и исследователи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе и Лаборатории реактивного движения (JPL) в Пасадене, Калифорния, разработали модель, имитирующую движение марсохода по разнообразным типам поверхностей планеты.

Модель работает как видеоигра: исследователь дает команду переместиться, например, вперед на определенное расстояние - инструкции, аналогичные тем, что дают инженеры НАСА роверам на Марсе. Программа в этом случае показывает, как будет двигаться аппарат с учетом свойств базовой поверхности, его собственных характеристик и наклона рельефа.

Компьютерная модель была испытана и в реальных условиях на песчаных дюнах пустыни Мохаве с применением специальных роботов, подобных марсоходам. На снимке: рабочая модель "Оппортьюнити" (передний план) проходит тест- драйв, На заднем плане - модель MSL "Curiosity"                                                                                                                (NASA/JPL)

Исследователи уточнили работу Artemis на тестах в лаборатории, прокатывая запасные колеса роверов-близнецов "Оппортьюнити" и "Спирита" на различных видах грунта. Специалисты уверены, что их модель может помочь в деле планирования движения планетоходов в сложной местности, покрытой сыпучими песками.

Темная полоса дюн на пути марсохода Curiosity к гое Шарп в кратере Гейла

(NASA/JPL-Caltech/MSSS)

Artemis, возможно, найдет применение и в миссии Curiosity, который приземлился на Красной планете в августе 2012 года и, как ожидается, в ближайшие месяцы и годы будет двигаться по более сложному рельефу в окружении песчаных дюн.

Подробные результаты работы ученых будут опубликованы в издании "Journal of Field Robotics"

По теме:

"Страшила"- на Земле, "Любопытство"- на Марсе

Район испытаний моделей марсоходов - дюны Дюмон рядом с Долиной Смерти- имеет идеальное сходство с коварным ландшафтом Красной планеты



Источники: ScienceDaily, Space.com