Марсоход Perseverance впервые определил своё местоположение на Марсе без участия специалистов с Земли

Новости МирТесен

Марсоход NASA Perseverance впервые получил способность самостоятельно и с высокой степенью точности определять своё местоположение на поверхности Красной планеты, без необходимости помощи с Земли. Эта возможность стала доступна 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 посадки в кратер Езеро в 2021 году Perseverance был вынужден использовать бортовые оценки своего местоположения, которые впоследствии корректировались специалистами на Земле. Теперь же, впервые за время реализации миссии, марсоход способен самостоятельно вычислять свои точные координаты, без ожидания инструкций из центра управления.

Разработанная технология основана на алгоритме, который быстро сопоставляет панорамные изображения, полученные с навигационных камер марсохода, с орбитальными картами, находящимися в его внутренней памяти. Благодаря этому система может установить местоположение Perseverance с погрешностью до 25 сантиметров менее чем за две минуты. Впервые метод Mars Global Localization был успешно использован в ходе настоящих миссионных операций 2 февраля 2026 года, а затем еще раз 16 февраля.

Как заявили специалисты миссии, данная возможность демонстрирует существенный шаг вперед в развитии автономности марсохода. До этого момента, хотя Perseverance и мог самостоятельно маневрировать, возникающая при длительных перемещениях неточность в определении его местоположения заставляла аппарат регулярно приостанавливаться и ожидать корректирующих указаний с Земли. Благодаря новой функции марсоход теперь способен самостоятельно проверять свои координаты и продолжать следование по намеченному пути.

До этого момента, подобно своим предшественникам, марсоход Perseverance применял метод визуальной одометрии, оценивая перемещение путем анализа изображений поверхности и с учетом возможной пробуксовки колес для более точного расчета пройденного расстояния. Тем не менее, такой подход приводит к накоплению незначительных неточностей, и после преодоления существенных дистанций неопределенность в местоположении может достигать 30 метров. В подобных ситуациях, чтобы избежать попадания в потенциально опасные участки, марсоход приостанавливал работу и передавал на Землю обзорную панораму. Эксперты вручную сопоставляли эти изображения с данными орбитального аппарата Mars Reconnaissance Orbiter, после чего определяли точные координаты и отправляли новые команды, что занимало больше суток. В настоящее время этот процесс осуществляется непосредственно на борту: алгоритм Mars Global Localization, который был протестирован еще в 2023 году на основе данных с 264 остановок марсохода и всегда демонстрировал точный результат, 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 планирования маршрутов Perseverance, призвано уменьшить трудозатраты команды миссии и повысить суточный пробег марсохода. К тому же, созданные технические решения могут найти применение в дальнейших экспедициях, в частности в миссиях на Луну, где сложная среда требует предельной точности определения местоположения.