Le plus récent robot à six roues de la NASA sur Mars, le rover Persévérance, commence un voyage épique à travers un plancher de cratère à la recherche de signes de vie ancienne. Cela signifie que l'équipe du rover est profondément engagée dans la planification des itinéraires de navigation, la rédaction des instructions à transmettre, portant même des lunettes 3D spéciales pour aider à cartographier leur parcours.

Mais de plus en plus, le rover prendra en charge le pilotage par lui-même, à l'aide d'un puissant système de navigation automatique. Appelé AutoNav, ce système amélioré fait des cartes 3D du terrain à venir, identifie les dangers, et planifie un itinéraire autour de tous les obstacles sans instruction supplémentaire des contrôleurs sur Terre.

"Nous avons une capacité appelée" penser en conduisant, '", a déclaré Vandi Verma, un ingénieur principal, planificateur de rover, et chauffeur au Jet Propulsion Laboratory de la NASA en Californie du Sud. "Le rover pense à la conduite autonome pendant que ses roues tournent."

Cette capacité, combiné à d'autres améliorations, pourrait permettre à Persévérance d'atteindre une vitesse de pointe de 393 pieds (120 mètres) par heure ; son prédécesseur, Curiosité, équipé d'une version antérieure d'AutoNav, couvre environ 66 pieds (20 mètres) par heure alors qu'il gravit le mont Sharp au sud-est.

"Nous avons accéléré AutoNav de quatre ou cinq fois, " a déclaré Michael McHenry, le responsable du domaine de la mobilité et une partie de l'équipe de planificateurs de rover du JPL. "Nous allons beaucoup plus loin en beaucoup moins de temps que Curiosity ne l'a démontré."

Alors que Persévérance entame sa première campagne scientifique sur le sol du cratère Jezero, AutoNav sera une fonctionnalité clé pour aider à faire le travail.

Ce cratère était autrefois un lac, lorsque, il y a des milliards d'années, Mars était plus humide qu'aujourd'hui, et la destination de Persévérance est un delta de rivière asséché au bord du cratère. Si jamais la vie s'installait au début de Mars, on pourrait y trouver des signes. Le rover collectera des échantillons sur environ 9 miles (15 kilomètres), préparez ensuite les échantillons pour la collecte par une future mission qui les ramènerait sur Terre pour analyse.

"Nous allons pouvoir atteindre les endroits que les scientifiques veulent aller beaucoup plus rapidement, " a déclaré Jennifer Trosper, qui a travaillé sur chacun des rovers martiens de la NASA et est le chef de projet du rover Mars 2020 Perseverance. « Maintenant, nous sommes capables de traverser ces terrains plus complexes au lieu de les contourner :ce n'est pas quelque chose que nous avons pu faire auparavant. »

L'élément humain

Bien sûr, La persévérance ne peut pas se passer d'AutoNav seul. L'implication de l'équipe rover reste essentielle dans la planification et la conduite de l'itinéraire de Persévérance. Toute une équipe de spécialistes élabore un itinéraire de navigation et planifie l'activité du rover, qu'il s'agisse d'examiner une caractéristique géologiquement intéressante sur le chemin de sa destination ou, bientôt, prélever des échantillons.

En raison du retard du signal radio entre la Terre et Mars, ils ne peuvent pas simplement faire avancer le rover avec un joystick. Au lieu, ils scrutent les images satellites, parfois enfiler ces lunettes 3D pour voir la surface martienne à proximité du rover. Une fois que l'équipe a signé, ils envoient les instructions à Mars, et le rover exécute ces instructions le jour suivant.

Les roues de Perseverance ont également été modifiées pour aider à la rapidité d'exécution de ces plans :en plus d'être légèrement plus grandes et plus étroites que les roues de Curiosity, ils comportent chacun 48 marches qui ressemblent à des lignes légèrement ondulées, contrairement aux 24 marches à chevrons de Curiosity. Les objectifs étaient d'aider à la traction ainsi qu'à la durabilité.

"Curiosity n'a pas pu AutoNav à cause du problème d'usure des roues, " dit Trosper. " Au début de la mission, nous avons vécu petit, tranchant, des rochers pointus commencent à faire des trous dans les roues, et notre AutoNav ne les a pas évités."

Un dégagement plus élevé pour le ventre de Perseverance permet également au rover de rouler en toute sécurité sur un sol plus accidenté, y compris des rochers de bonne taille. Et les capacités de navigation automatique renforcées de Perseverance incluent ENav, ou navigation améliorée, une combinaison d'algorithmes et de logiciels qui permet une détection plus précise des dangers.

Contrairement à ses prédécesseurs, Persévérance peut employer un de ses ordinateurs uniquement pour la navigation en surface; son ordinateur principal peut se consacrer aux nombreuses autres tâches qui maintiennent le rover en bonne santé et actif.

Cet élément de calcul de vision, ou VCE, a guidé Persévérance à la surface martienne lors de son entrée, descente, et débarquement en février. Maintenant, il est utilisé à plein temps pour planifier le voyage du rover tout en l'aidant à éviter les problèmes en cours de route.

Le rover garde également une trace de la distance parcourue d'un endroit à un autre à l'aide d'un système appelé "odométrie visuelle". Persévérance capture périodiquement des images au fur et à mesure qu'il se déplace, comparer une position à la suivante pour voir si elle s'est déplacée de la distance attendue.

Les membres de l'équipe disent qu'ils ont hâte de laisser AutoNav « prendre le volant ». Mais ils seront également prêts à intervenir en cas de besoin.

Et qu'est-ce que ça fait de conduire sur Mars ? Les planificateurs et les conducteurs disent qu'il ne vieillit jamais.

"Jezero est incroyable, " dit Verma. "C'est le paradis des conducteurs de rover. Lorsque vous mettez les lunettes 3D, vous voyez tellement plus d'ondulations sur le terrain. Certains jours, je ne fais que regarder les images."