NASA випробовує автономну навігацію дронів у Долині Смерті для майбутніх марсіанських місій

Інженери NASA провели серію випробувань свого програмного забезпечення нового покоління для польотів дронів, відомого як Extended Robust Aerial Autonomy (ERAA), у земних умовах, що імітують марсіанський ландшафт. Ці польоти відбулися наприкінці квітня та у вересні цього року у Національному парку Долина Смерті та пустелі Мохаве, Каліфорнія, з метою вдосконалення автономної навігації для майбутніх аерокосмічних апаратів.

Дослідницька група з Лабораторії реактивного руху (JPL) NASA керувала експериментальними дронами над безлюдними, позбавленими орієнтирів пустельними дюнами, зокрема над локаціями Марс Хілл та Піщані Дюни Мескіт Флетс. Під час кампанії тестування у Долині Смерті пікова температура сягнула 45 градусів за Цельсієм (113 градусів за Фаренгейтом), що підкреслює суворість аналогових умов. Ключовою рушійною силою для розробки ERAA стало подолання обмежень, виявлених під час фінальних етапів експлуатації вертольота Ingenuity Mars Helicopter. Подібні дюни на Марсі спричинили збої в навігаційному алгоритмі Ingenuity під час його 72-го та останнього польоту у січні 2024 року, що призвело до пошкодження однієї з його вуглецевих лопатей ротора та припинення місії.

Дослідник та пілот дрона Роланд Брокерс зазначив, що кінцева мета полягає у створенні більш універсальних апаратів, які не будуть обмежені складними ділянками, як-от піщані дюни. Геолог JPL Натан Вільямс наголосив, що польові випробування надають набагато повнішу картину, ніж покладання виключно на комп'ютерні моделі та супутникові знімки. Це підкреслює стратегічний зсув у бік надання роботам можливості діяти незалежно у менш передбачуваних марсіанських ландшафтах. У випробуваннях також брали участь інженери NASA, команда з JPL та Суперінтендант Національного парку Долина Смерті Майк Рейнольдс.

Отримання третьої в історії ліцензії на проведення досліджень із використанням дронів у Долині Смерті свідчить про цінність цієї природоохоронної зони як наукового полігону. Історичний контекст використання Долини Смерті як аналогового майданчика сягає 1970-х років, коли вчені NASA готувалися до висадки апаратів Viking на Марс. У той час командам довелося розробляти методи посадки та навігації в умовах майже повної невідомості щодо поверхні планети. Крім того, інженери JPL раніше тестували компонент системи точної посадки марсохода Perseverance у цьому парку, використовуючи пілотований гелікоптер.

Ці зусилля з автономної навігації є частиною ширшої програми розвитку аерокосмічних технологій для Марса, зокрема розробки Mars Electric Reusable Flyer (MERF) — апарату, призначеного для багаторазових польотів у наднизькій щільності атмосфери Марса. MERF, як і ERAA, покладається на автономну навігацію, використовуючи візуальну одометрію та алгоритми SLAM, оскільки GPS на Марсі відсутній. Здатність таких апаратів досліджувати важкодоступні місця, як-от лавові труби та глибокі каньйони, значно розширить наукові можливості порівняно з роверами.