Mars Exploration Rovers har krysset overflaten på den røde planeten i snart fem år nå. Men hvordan blir de to roverne, Spirit og Opportunity, "kjørt" fra jorden, omtrent 150 millioner km unna? Mange av oss kan ha visjoner om joysticks, som det som brukes til leker med fjernkontroll, men det er ikke sånn i det hele tatt. Å være en “Rover Driver” er imidlertid en jobb der erfaring med videospill og simuleringsprogramvare ser bra ut som CV! Scott Maxwell er en av fjorten rover-sjåfører, eller planleggere som de også kalles, som forrige uke ga oss en oppdatering om Spirit og Opportunity status. I dag gir Scott detaljene om hvordan du kjører en Mars-rover.
"Måten vi ønsket at det ville fungere," sa Scott i et telefonintervju fra JPL, "er hvis vi kunne ha en joystick der hvis vi presset frem på joysticken rover ville gå frem, eller skyve tilbake og rover ville stoppe. Men med forsinkelser i radiosignalene, ville du skyve fram styrespaken og 10 minutter senere fikk roveren signalet til å gå. Men på jorden vet du ikke om det fungerte i ytterligere 10 minutter etter det på grunn av tiden det tar før signalet kommer tilbake til deg. "
Dette vil skape et mareritt innen logistikk, planlegging og drift, fordi sjåførene ikke kan "se" hva roveren gjør i sanntid. Så i stedet jobber rover-sjåførene den marteiske nattskift.
"Vi drar fordel av at våre solcelledrevne rovere må stenge for natten," sa Scott. “Så når solen går ned på den Martiske himmelen, blir roveren beordret til å ta bilder av verden rundt seg og sende den før de legger seg. Når vi får tilbake disse dataene på Jorden, går vi på jobb. Vi tar alle bildene og setter dem inn i en simulering. Vi har en 3D-simuleringsverden - på samme måte som et videospill - på datamaskinene våre. Deretter har vi en simulert rover som vi legger ned i den 3D-verdenen, og vi kjører den roveren rundt i stedet. ”
Så i den 3D-verdenen kan rover-sjåførene teste alle muligheter, gjøre alle feilene (tippe roveren, bli sittende fast, kjøre av et stup, krasje i en stor stein) og perfeksjonere kjøresekvensen mens de virkelige roverne driter. sikkert og fredelig. Dette har helt sikkert hjulpet med det lange livet roverne har ført, ettersom rover-sjåførene på fem år trygt og vellykket har ledet roverne til å kjøre inn og ut av kratere, klatre i en utfordrende bakke og sette på mer kjørelengde enn noen noen gang trodde var mulig . Den største ulykken har kjørt seg fast i en sanddyne, men nå har førerteamet noen få triks opp ermene for å unngå det (se del 1).
Så når driverne perfeksjonerer kommandoene i simuleringen og finpusser den eksakte bevegelsesrekkefølgen for roveren, laster de opp kommandoene og sender dem til den virkelige roveren. Så når solen kommer opp på Mars, våkner roveren, mottar en kommunikasjonsopplink fra Jorden, behandler kommandoene og den går til arbeid mens rover-sjåførene legger seg. "På slutten av rover-dagen sender den oss flere bilder og data, og vi starter syklusen på nytt," sa Scott.
Hvis det er en spesielt vanskelig situasjon, for eksempel hvor mye vipping roveren tåler uten å velte, kan en testrover gå gjennom de samme sekvensene i et simulert Mars-miljø ute i JPLs Mars Yard.
Tilbake i 2004 under "prime mission", de første tre månedene av oppdraget (den opprinnelige tiden hvor roverne var planlagt til å vare) alle som jobbet med MER bodde på Mars tid. Siden de to roverne er på motsatte sider av planeten, betydde det operasjoner som foregår 24 timer i døgnet. Og siden en Mars-dag er 40 minutter lenger enn Jordens dag, betydde det en evig skiftende søvn / våkne syklus, en vanskelig situasjon der kroppen din stadig føles "jet-lagged." Men nå som oppdraget har pågått i så lang tid, opererer planleggerne i en mer jord-normal modus og tar til og med noen helger fri. Men likevel kan en planleggers skift på åtte timer starte fra klokken 18.00 til kl.
Så hva er en gjennomsnittlig kjøretur for roverne? "Det varierer mye," sa Scott, "men en gjennomsnittlig kjøretur er i nærheten av noen få meter." Akkurat nå kjemper Spirit seg oppover siden av "Home Plate", et lavt platå, som for en rover er en bratt bakke. Den smuldrete jorda gir ut under hjulene hennes når hun klatrer, noe som gjør det vanskelig å kjøre far enn noen få centimeter på en dag. I tillegg har Spirit å gjøre med lave effektnivåer fra støvbelagte solcellepaneler, og gir begrenset energi til store stasjoner. Like etter en nylig støvstorm produserte Spirit's solcellepaneler bare 89 watt timer, som handler om energien som trengs for å kjøre en liten lyspære i halvannen time.
Men mulighetenes kraftnivåer er mye bedre, og hun har nylig kjørt så lenge som 216 meter, mens hun satte pedalen til metallet i et forsøk på å nå Endeavour krater, omtrent 12 km unna.
Noen av rover-sjåførene jobber hovedsakelig med en rover (Steve Squyres har sagt at det er lett å bli knyttet til den ene roveren eller den andre, avhengig av hvilken du jobber med), men Scott går frem og tilbake mellom de to. "Det er delvis fordi jeg er teamleder, og del fordi jeg er den typen som vil løpe rundt og være en del av alt hele tiden!" han sa. Da vi snakket med Scott i forrige uke, jobbet han med Spirit, og tenkte at han denne uken sannsynligvis vil gjøre en tur eller to med Opportunity.
For øyeblikket er Spirits totale odometri på omtrent 7.530 meter (over 4.6 miles), mens Opportunitys kilometerteller leser nesten 14.000 meter (ca. 9 miles).
JPL har noen fantastiske videoer av roverens turer, reiser og fremgang, og du kan følge med på roverenes fremgang ved å se etter regelmessige oppdateringer på MER-nettstedet.
I morgen: Hva har du gjort de siste fem årene? Scott Maxwell deler hvordan fem år med å drive Mars-roverne har vært.
Slik kjører du en Mars Rover, del 1
Slik kjører du en Mars Rover, del 3
