Os Rovers de Exploração de Marte atravessam a superfície do Planeta Vermelho há quase cinco anos. Mas como exatamente os dois rovers, Spirit e Opportunity, são “expulsos” da Terra, a cerca de 150 milhões de quilômetros? Muitos de nós podem ter visões de joysticks, semelhantes às usadas nos brinquedos de controle remoto, mas não é nada disso. No entanto, ser um “Rover Driver” é um trabalho em que ter experiência com jogos de vídeo e software de simulação parece ser bom no seu currículo! Scott Maxwell é um dos catorze motoristas rover, ou planejadores, como também são chamados, que na semana passada nos deram uma atualização sobre o status da Spirit e do Opportunity. Hoje, Scott fornece os detalhes de como dirigir um veículo espacial Marte.
“A maneira como desejamos que funcionasse”, disse Scott em uma entrevista por telefone da JPL, “é se pudéssemos ter um joystick onde, se empurrássemos o joystick para frente, o rover avançaria ou recuaria e o rover pararia. Mas, com atrasos no tempo de atraso nos sinais de rádio, você avançaria no joystick e 10 minutos depois o rover receberia o sinal. Mas na Terra, você não saberá se funcionou por mais 10 minutos depois disso, devido ao tempo que leva para o sinal voltar para você. "
Isso criaria um pesadelo em logística, planejamento e operações, porque os motoristas não podem "ver" o que o veículo espacial está fazendo em tempo real. Então, em vez disso, os motoristas rover trabalham no turno noturno marciano.
"Aproveitamos que nossos veículos movidos a energia solar tenham que desligar a noite", disse Scott. “Então, quando o sol está se pondo no céu marciano, o rover recebe ordens para tirar fotos do mundo ao seu redor e enviá-lo antes que eles durmam. Quando recuperamos esses dados na Terra, vamos trabalhar. Pegamos todas as imagens e as colocamos em uma simulação. Temos um mundo de simulação em 3D - como um videogame - em nossos computadores. Então, temos um veículo espacial simulado que colocamos no mundo 3D e, em vez disso, dirigimos esse veículo espacial. ”
Portanto, nesse mundo 3D, os pilotos rover podem testar todas as possibilidades, cometer todos os erros (dar gorjeta, rolar, cair em um precipício, colidir com uma grande pedra) e aperfeiçoar a sequência de direção enquanto os rovers reais estão cochilando de forma segura e pacífica. Isso certamente ajudou na longa vida útil dos veículos, já que em cinco anos os motoristas orientaram com segurança e sucesso os veículos a entrar e sair de crateras, subir uma colina desafiadora e ganhar mais quilometragem do que qualquer um jamais imaginou ser possível. . A maior calamidade de dirigir foi ficar presa em uma duna de areia, mas agora a equipe de pilotagem tem alguns truques nas mangas para evitar isso (consulte a Parte 1).
Então, quando os drivers aperfeiçoam os comandos dentro da simulação e aprimoram a seqüência exata de movimentos do rover, eles carregam esses comandos e o enviam para o rover real. Então, quando o sol está nascendo em Marte, o veículo espacial acorda, recebe um uplink de comunicações da Terra, processa os comandos e começa a funcionar enquanto os motoristas do veículo espacial dormem. "No final do dia do veículo espacial, ele nos envia mais fotos e dados e iniciamos o ciclo novamente", disse Scott.
Se houver uma situação particularmente difícil, como quanta inclinação o rover pode suportar sem tombar, um rover de teste pode passar pelas mesmas seqüências em um ambiente simulado de Marte no Mars Yard do JPL.
Em 2004, durante a “missão principal”, os três primeiros meses da missão (o período original de duração dos rovers), todos que trabalhavam com o MER viviam no tempo de Marte. Como os dois veículos estão em lados opostos do planeta, isso significava operações acontecendo 24 horas por dia. E como um dia em Marte é 40 minutos mais longo que o dia da Terra, isso significava um ciclo de sono / vigília em constante mudança, uma situação difícil em que seu corpo se sente continuamente "atrasado". Mas agora que a missão está em andamento há tanto tempo, os planejadores operam em um modo mais normal da Terra e até tiram alguns fins de semana. Ainda assim, o turno de oito horas de um planejador pode começar das 6:00 às 12:00.
Então, qual é a média de movimentação dos rovers? "Isso varia muito", disse Scott, "mas uma unidade média fica na vizinhança de alguns metros." No momento, Spirit está lutando para subir o lado de “Home Plate”, um platô baixo, que para um rover é uma colina íngreme. O solo esfarrapado cede sob suas rodas enquanto ela sobe, dificultando a condução do pai alguns centímetros por dia. Além disso, a Spirit está lidando com baixos níveis de energia dos painéis solares cobertos de poeira, fornecendo energia limitada para grandes drives. Logo após uma recente tempestade de poeira, os painéis solares da Spirit estavam produzindo apenas 89 watts / hora, que é a energia necessária para acionar uma pequena lâmpada por uma hora e meia.
Mas os níveis de energia do Opportunity são muito melhores, e ela recentemente dirigia até 216 metros, enquanto pisava no metal na tentativa de alcançar a Cratera Endeavour, a cerca de 12 km de distância.
Alguns dos pilotos rover trabalham principalmente com um rover (Steve Squyres disse que é fácil se conectar a um rover ou outro, dependendo de qual você estiver trabalhando), mas Scott alterna entre os dois. "Isso é em parte porque sou líder de equipe e em parte porque sou o tipo de pessoa que quer correr e fazer parte de tudo o tempo todo!" ele disse. Quando conversamos com Scott na semana passada, ele estava trabalhando com a Spirit e achava que esta semana provavelmente fará um ou dois passeios com o Opportunity.
Atualmente, a odometria total da Spirit é de cerca de 7.530 metros (mais de 4,6 milhas), enquanto o odômetro da Opportunity lê quase 14.000 metros (cerca de 9 milhas).
O JPL tem alguns vídeos maravilhosos das trilhas, tarefas e progresso do rover, e você pode acompanhar o progresso do rover, verificando atualizações regulares no site do MER.
Amanhã: O que você tem feito nos últimos cinco anos? Scott Maxwell compartilha como foram os cinco anos de condução dos rovers em Marte.
Como dirigir um Mars Rover, Parte 1
Como dirigir um Mars Rover, Parte 3
