NASA тестирует ровер Ernest: в 6 раз быстрее Perseverance и умеет переступать препятствия

NASA показала результаты полевых испытаний прототипа ровера Ernest (Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain). За семь дней тестов в пустыне Колорадо машина проехала около 26 километров за суммарные 37 часов хода, разогнавшись до ~1 км/ч — примерно в шесть раз быстрее, чем рекордсмен нынешнего марсианского парка Perseverance.

Это не просто эволюция существующих решений. Ernest представляет принципиально иной подход к конструкции планетоходов, и именно поэтому результаты испытаний привлекли внимание специалистов по лунным и марсианским миссиям.

Почему нынешние роверы такие медленные и уязвимые

Все марсианские роверы начиная с Sojourner в конце 1990-х используют пассивную подвеску типа «коромысло-рычаг» (rocker-bogie). Система хорошо зарекомендовала себя: она равномерно распределяет вес по колёсам без какой-либо электроники и моторов в подвеске. Но у неё есть очевидные ограничения.

Пассивная подвеска не позволяет роверу активно реагировать на рельеф. Крутые склоны, острые камни и зыбучий песок — всё это либо требует длинных объездов, либо создаёт реальный риск застрять. Именно так в 2009 году Spirit безвозвратно увяз в мягком грунте на Марсе. Кроме того, шесть колёс Perseverance уже демонстрировали износ и повреждения на каменистых участках.

Что умеет Ernest и чем он отличается

Ernest — четырёхколёсный ровер длиной около 120 см в нынешней версии прототипа. Для реальной миссии планируется версия вдвое крупнее. Главное отличие — активная подвеска: два силовых шарнира в передней части образуют карданный механизм, который позволяет менять «походку» машины.

Ровер умеет передвигаться несколькими способами: обычная езда, «змеиное» движение (squirming), «шагание» колёсами (wheel-walking) и прямое преодоление препятствий с подъёмом отдельных колёс. Все четыре колеса управляемые, что даёт возможность двигаться в любом направлении без разворота корпуса. При необходимости система переключается обратно в пассивный режим — для экономии энергии на ровных участках.

С 2022 года команда JPL (Лаборатории реактивного движения NASA) протестировала почти дюжину конфигураций активной подвески. Последняя итерация прототипа также получила расширенные возможности автономного принятия решений — ровер меньше зависит от команд с Земли.

««С таким аппаратом можно устроить научное дорожное путешествие по Луне — или по Марсу», — сказал Джеймс Кин, планетолог JPL, работающий над лунными миссиями.»

Зачем это нужно и что будет дальше

Скорость — не единственная цель. Главная задача программы Ernest — дать будущим роверам возможность исследовать территории, куда нынешние машины просто не доберутся: крутые кратерные склоны, полярные районы Луны с постоянно затенёнными впадинами, где предположительно есть водяной лёд.

Чем быстрее и автономнее ровер, тем меньше времени учёные тратят на планирование маршрутов и ожидание подтверждения команд. Для Марса задержка сигнала составляет от 3 до 22 минут в одну сторону — это критически ограничивает оперативность управления. Ровер, способный самостоятельно объезжать препятствия и выбирать маршрут, кардинально меняет возможности миссии.

Программа Ernest стартовала в 2022 году и продолжает развиваться итерационно. NASA не называет конкретных сроков включения технологии в реальные миссии, однако испытания в условиях, приближённых к марсианским и лунным, — пустыня Колорадо выбрана именно за схожий рельеф — говорят о том, что проект вышел за рамки чисто лабораторных экспериментов.

Для белорусских IT-компаний, работающих в сфере робототехники и автономных систем, подобные разработки NASA — ориентир в части алгоритмов навигации и планирования движения. Несколько резидентов ПВТ занимаются компьютерным зрением и системами принятия решений для промышленных роботов — технологический стек во многом пересекается с тем, что отрабатывается на Ernest.

— По материалам Engadget: оригинальная статья. Перевод и адаптация — редакция Digital Business.