NASA Thử Nghiệm Phần Mềm Drone Tự Hành Tại Thung Lũng Chết Cho Sứ Mệnh Sao Hỏa

Các kỹ sư của Cơ quan Hàng không và Vũ trụ Quốc gia (NASA) đang tiến hành thử nghiệm phần mềm bay tự hành thế hệ mới, được gọi là Khả năng Tự hành Trên Không Bền Bỉ Mở Rộng (ERAA), trong các môi trường mô phỏng Sao Hỏa trên Trái Đất. Các chiến dịch thử nghiệm quan trọng này diễn ra vào cuối tháng Tư và đầu tháng Chín năm nay tại những địa hình khắc nghiệt của Công viên Quốc gia Thung lũng Chết và Sa mạc Mojave, California.

Mục tiêu cốt lõi của hoạt động này là tinh chỉnh các thuật toán điều hướng nhằm khắc phục những hạn chế kỹ thuật mà Trực thăng Sao Hỏa Ingenuity đã gặp phải trong giai đoạn cuối của sứ mệnh. Trong các buổi thử nghiệm, đội ngũ từ Phòng Thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) của NASA đã điều khiển các máy bay không người lái nghiên cứu bay qua những cồn cát sa mạc trơ trụi, thiếu điểm tham chiếu trực quan, bao gồm các khu vực cụ thể như Đồi Sao Hỏa (Mars Hill) và Cồn cát Mesquite Flats. Nhiệt độ cao nhất được ghi nhận trong chiến dịch thử nghiệm tại Thung lũng Chết đã lên tới 113 độ Fahrenheit (45 độ Celsius), minh chứng cho tính khắc nghiệt của môi trường thử nghiệm. Các bên liên quan trực tiếp đến dự án bao gồm các kỹ sư của NASA, nhóm nghiên cứu từ JPL, nhà nghiên cứu kiêm phi công drone Roland Brockers, và Giám đốc Công viên Quốc gia Thung lũng Chết Mike Reynolds.

Các bài kiểm tra này đặt ra câu hỏi cấp thiết về cách các phương tiện tự hành trong tương lai có thể di chuyển hiệu quả trên các địa hình Sao Hỏa không có đặc điểm nhận dạng, nơi mà các phương pháp ước tính đặc trưng hình ảnh thông thường bị thất bại. Kết quả ban đầu cho thấy mục tiêu là trang bị cho các phương tiện tương lai khả năng thích ứng cao hơn, không còn bị cản trở bởi các khu vực khó khăn như cồn cát, theo lời của Roland Brockers. Thử nghiệm thực địa cung cấp một cái nhìn toàn diện hơn so với việc chỉ dựa vào mô hình máy tính và hình ảnh vệ tinh hạn chế, như nhận định của Nathan Williams, một kỹ sư hệ thống khoa học tại JPL. Sự phát triển này nhấn mạnh cam kết không ngừng của NASA trong việc xây dựng các năng lực robot tiên tiến cho các sứ mệnh khám phá Sao Hỏa dự kiến vào năm 2025 và các năm tiếp theo.

Bối cảnh sâu xa của việc thử nghiệm ERAA là do các cồn cát tương tự trên Sao Hỏa đã gây nhầm lẫn cho thuật toán điều hướng của Trực thăng Ingenuity trong những chuyến bay cuối cùng của nó, đặc biệt là chuyến bay thứ 72 và cũng là chuyến cuối cùng vào tháng 1 năm 2024. Trong chuyến bay cuối cùng đó, Ingenuity đã thực hiện một cú nhảy thẳng đứng ngắn để đánh giá hệ thống và chụp ảnh khu vực, đạt độ cao 12 mét (40 feet) trước khi mất liên lạc khi cách bề mặt khoảng một mét. Việc NASA sử dụng Thung lũng Chết làm địa điểm mô phỏng đã có lịch sử lâu đời, bắt đầu từ những năm 1970 để chuẩn bị cho việc hạ cánh của tàu vũ trụ Viking.

Việc thực hiện các bài kiểm tra nghiêm ngặt trong môi trường mô phỏng khắc nghiệt như Thung lũng Chết thể hiện một phương pháp tiếp cận thực tiễn, lặp đi lặp lại để giải quyết các thách thức kỹ thuật đã được xác định cho các sứ mệnh không gian sâu. Sự kế thừa của Ingenuity, đã hoàn thành 72 chuyến bay vượt xa mọi kỳ vọng ban đầu, mở đường cho các phương tiện bay trong tương lai trên Sao Hỏa và các thế giới khác. Việc tập trung vào điều hướng tự hành và tính linh hoạt của địa hình cho thấy một sự chuyển dịch chiến lược rõ ràng hướng tới việc cho phép robot hoạt động độc lập hơn trong các cảnh quan Sao Hỏa ít đoán trước được.