Perseverance Rover da NASA vai para o Delta de Marte

O rover Perseverance Mars da NASA olha para trás em suas trilhas de rodas em 17 de março de 2022, o 381º dia marciano, ou sol, da missão.

Créditos: NASA/JPL-Caltech

As capacidades de direção autônoma do rover serão colocadas à prova este mês, ao iniciar uma série recorde de sprints para o próximo local de amostragem. O rover Perseverance Mars da NASA está tentando cobrir mais distância em um único mês do que qualquer rover antes dele – e está fazendo isso usando inteligência artificial. No caminho à frente estão caixas de areia, crateras e campos de rochas afiadas que o rover terá que navegar por conta própria. No final da jornada de 5 quilômetros, que começou em 14 de março de 2022, Perseverance chegará a um antigo delta de rio dentro da Cratera Jezero, onde existia um lago há bilhões de anos.

Este delta é um dos melhores locais em Marte para o rover procurar sinais de vida microscópica passada. Usando uma broca na ponta de seu braço robótico e um complexo sistema de coleta de amostras em sua barriga, Perseverance está coletando testemunhos de rochas para retornar à Terra – a primeira parte da campanha Mars Sample Return.

“O delta é tão importante que decidimos minimizar as atividades científicas e nos concentrar em dirigir para chegar lá mais rapidamente”, disse Ken Farley, da Caltech, cientista do projeto Perseverance. “Vamos tirar muitas imagens do delta durante essa viagem. Quanto mais nos aproximarmos, mais impressionantes serão essas imagens.”

A equipe científica estará procurando nessas imagens as rochas que eles eventualmente desejarão estudar com mais detalhes usando os instrumentos no braço de Perseverance. Eles também procurarão as melhores rotas que o rover pode seguir para subir o delta de 40 metros de altura.

Mas primeiro, a Perseverança precisa chegar lá. O rover fará isso contando com seu sistema AutoNav autônomo, que já estabeleceu recordes de distância impressionantes. Embora todos os rovers de Marte da NASA tenham habilidades de direção autônoma, Perseverance tem o mais avançado até agora.

“Processos autônomos que levavam minutos em um rover como o Opportunity acontecem em menos de um segundo no Perseverance”, disse o veterano planejador de rover e desenvolvedor de software de voo Mark Maimone, do Jet Propulsion Laboratory da NASA no sul da Califórnia, que lidera a missão. “Como a direção autônoma agora é mais rápida, podemos cobrir mais terreno do que se os humanos programassem cada direção.”

Como funciona o planejamento do rover

Antes do rover rolar, uma equipe de especialistas em planejamento de mobilidade (Perseverance tem 14 que trocam turnos) escreve os comandos de direção que o explorador robótico executará. Os comandos chegam a Marte através da Deep Space Network da NASA, e o Perseverance envia dados de volta para que os planejadores possam confirmar o progresso do rover. Vários dias são necessários para concluir alguns planos, como em uma unidade recente que se estendeu por cerca de 1.673 pés (510 metros) e incluiu milhares de comandos individuais de rover.

Algumas unidades requerem mais entrada humana do que outras. O AutoNav é útil para dirigir em terreno plano com perigos potenciais simples – por exemplo, grandes rochas e declives – que são fáceis para o rover detectar e contornar. Pensando enquanto dirige O AutoNav reflete uma evolução das ferramentas autônomas desenvolvidas anteriormente para os rovers Spirit, Opportunity e Curiosity da NASA. O que é diferente para o AutoNav é “pensar enquanto dirige” – permitindo que o Perseverance capture e processe imagens enquanto estiver em movimento. O rover então navega com base nessas imagens. Essa pedra está muito perto? Será que sua barriga será capaz de limpar aquela pedra? E se as rodas do rover escorregassem? O hardware atualizado permite que “pensar enquanto dirige” aconteça. Câmeras mais rápidas significam que o Perseverance pode capturar imagens com rapidez suficiente para processar sua rota em tempo real. E, ao contrário de seus antecessores, o Perseverance possui um computador adicional dedicado inteiramente ao processamento de imagens. O computador conta com um microchip supereficiente de propósito único chamado array de portas programáveis ​​em campo que é ótimo para processamento de visão computacional. “Nos rovers anteriores, autonomia significava desacelerar porque os dados precisavam ser processados ​​em um único computador”, disse Maimone. “Este computador extra é incrivelmente rápido em comparação com o que tínhamos no passado, e tê-lo dedicado para dirigir significa que você não precisa compartilhar recursos de computação com mais de 100 outras tarefas.” Claro, os humanos não estão completamente fora de cena durante as unidades de AutoNav. Eles ainda planejam a rota básica usando imagens tiradas do espaço por missões como a Mars Reconnaissance Orbiter da NASA. Em seguida, eles marcam obstáculos como armadilhas de areia em potencial para o Perseverance evitar, desenhando zonas de “manter fora” e “manter dentro” que o ajudam a navegar. Outra grande diferença é o senso de espaço de Perseverance. O programa de navegação autônoma do Curiosity mantém o rover em uma bolha de segurança com 5 metros de largura. Se o Curiosity encontrar duas rochas que estão, digamos, a 15 pés (4,5 metros) de distância - uma lacuna que poderia navegar facilmente - ele ainda parará ou viajará ao redor delas em vez de correr o risco de passar. Mas a bolha do Perseverance é muito menor: uma caixa virtual é centralizada em cada uma das seis rodas do rover. O mais novo rover de Marte tem uma compreensão mais sensível do terreno e pode contornar pedregulhos por conta própria. “Quando olhamos pela primeira vez para a Cratera Jezero como um local de pouso, estávamos preocupados com os densos campos de rochas que vimos espalhados pelo chão da cratera”, disse Maimone. “Agora somos capazes de contornar ou até mesmo atravessar rochas que não poderíamos ter abordado antes.” Embora as missões anteriores do rover tenham um ritmo mais lento explorando ao longo de seu caminho, o AutoNav fornece à equipe científica a capacidade de se deslocar para os locais que eles mais priorizam. Isso significa que a missão está mais focada em seu objetivo principal: encontrar as amostras que os cientistas eventualmente desejarão devolver à Terra.

Fonte: NASA