Марсоход NASA Perseverance впервые получил способность самостоятельно и с высокой степенью точности определять свое местоположение на поверхности Марса, без внешней поддержки. Это стало возможным благодаря внедрению новой технологии под названием Mars Global Localization, созданной экспертами Лаборатории реактивного движения (JPL). Поскольку на Марсе отсутствует глобальная навигационная система, аналогичная GPS, с момента приземления в кратер Езеро в 2021 году Perseverance был зависим от собственных оценок своего местоположения, которые затем уточнялись специалистами на Земле. В настоящее время, впервые за время реализации миссии, марсоход способен самостоятельно рассчитывать свои точные координаты, не ожидая указаний из центра управления полетами.
Разработанный алгоритм позволяет оперативно сопоставлять панорамные изображения, полученные камерами навигационной системы марсохода, с орбитальными картами, находящимися в его памяти. Благодаря этому система может установить местоположение Perseverance с точностью до 25 сантиметров всего за два минуты. Впервые технология Mars Global Localization была успешно использована в ходе настоящих миссионных операций 2 февраля 2026 года, а затем еще раз 16 февраля.
Согласно сообщению специалистов миссии, данная возможность демонстрирует существенный шаг вперед в развитии автономности марсохода. До этого момента, хотя Perseverance и мог самостоятельно объезжать препятствия, необходимость в частых остановках и ожидании корректирующих команд с Земли была вызвана накоплением погрешностей в определении его местоположения при продолжительных перемещениях. Благодаря новому функционалу, марсоход теперь способен самостоятельно проверять свои координаты и двигаться по заданному маршруту.
До этого момента, подобно своим предшественникам, марсоход Perseverance применял метод визуальной одометрии, определяя пройденное расстояние путем анализа изображений поверхности и с учетом возможной пробуксовки колес. Этот подход, однако, приводит к накоплению незначительных неточностей, и после преодоления существенных расстояний погрешность в определении местоположения может достигать 30 метров. В подобных ситуациях, чтобы избежать попадания в потенциально опасные участки, марсоход приостанавливал работу и передавал на Землю панорамный обзор местности. Эксперты вручную сопоставляли эти изображения с данными, полученными от орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, после чего вычисляли точные координаты и отправляли новые инструкции, что требовало более чем сутки. В настоящее время этот процесс осуществляется непосредственно на борту марсохода: алгоритм Mars Global Localization, прошедший тестирование в 2023 году на основе данных, собранных во время 264 остановок, и демонстрировавший неизменно точные результаты, позволяет Perseverance останавливаться, мгновенно определять свое местоположение и продолжать движение без ожидания связи с Землей.
Важную роль в функционировании новой системы сыграл бортовой компьютер Helicopter Base Station (HBS) — модуль, первоначально разработанный для обеспечения связи с марсианским вертолетом Ingenuity, который больше не эксплуатируется. Этот модуль содержит коммерческий процессор, производительность которого сопоставима с чипами, используемыми в смартфонах, выпущенных в середине 2010-х годов, и он более чем в сто раз превосходит основные вычислительные системы марсохода, созданные на базе радиационно-стойких компонентов конца 1990-х годов. Благодаря значительной вычислительной мощности HBS стало возможным реализовать алгоритм глобальной локализации за время, достаточное для проведения рутинных операций. Для повышения надежности система осуществляет многократное выполнение расчетов и сопоставление полученных результатов, прежде чем передавать их основному компьютеру. В процессе тестирования специалисты также обнаружили и выделили небольшой участок памяти с дефектом, что обеспечило стабильность работы системы.
Использование Mars Global Localization, а также недавнее применение генеративного искусственного интеллекта для составления маршрутов Perseverance, призваны уменьшить объем работы команды миссии и повысить суточный пробег марсохода. К тому же, созданные технические решения можно будет задействовать в дальнейших экспедициях, в том числе в миссиях на Луну, где сложная окружающая среда делает точное определение местоположения особенно необходимым.