Kutatás

NASA ERNEST-prototípus: új mozgásmódokkal és autonómiával könnyítheti meg a hold- és marskutatást

A NASA és a Jet Propulsion Laboratory (JPL) által fejlesztett ERNEST nevű kísérleti rover új mozgásképességekkel és autonómiával tesztelhető prototípus.

NASA ERNEST-prototípus: új mozgásmódokkal és autonómiával könnyítheti meg a hold- és marskutatást

A NASA Jet Propulsion Laboratoryjában (JPL) fejlesztett ERNEST nevű kísérleti rover olyan terepeken is boldogulhat, amelyek korábban komoly kihívást jelentettek a bolygójárók számára. A dél-kaliforniai Colorado-sivatagban végzett legutóbbi tereppróbákon az ERNEST mintegy 26 kilométert tett meg úgy, hogy a mérnököknek csak ritkán kellett beavatkozniuk – írta a Techxplore.

A 1,2 méter hosszú jármű alapvető újdonsága az aktív felfüggesztési rendszer: az ERNEST minden hálós kereke külön mozgatható, így a rover képes átlépni olyan akadályokat, amelyek megállítanák például a Curiosity vagy a Perseverance marsjárókat. A szerkezet folyamatosan szabályozza a súlyelosztást, és többféle mozgásmódot támogat. A hagyományos gördülés mellett képes „sétálni” kerekeken, kígyószerűen előrehaladni, illetve oldalirányban közlekedni.

Issa Nesnas, a JPL vezető technológusa szerint a tesztek célja az volt, hogy egyidejűleg fejlesszék a mobilitási hardvert és az autonóm vezérlőszoftvert. A kutatók kiemelik, hogy a jövőbeli holdmissziók során a járműveknek hosszú távokat kell megtenniük nehezen járható felszíneken, változó fényviszonyok mellett, ezért fontos a megbízható mechanika és a helyzetfelismerés együttes fejlődése.

A legutóbbi tesztsorozatban az ERNEST óránként körülbelül egy kilométeres sebességet ért el, ami jelentős előrelépés a jelenlegi, lassabb marsjárókhoz képest. James Keane bolygókutató szerint egy hasonló, de kétszer nagyobb méretű holdjáró lehetővé tehetné a kutatók számára, hogy valódi „kirándulásokat” hajtsanak végre a Holdon vagy a Marson, azaz hosszabb, autonóm felderítő utakra induljanak.

A fejlesztés gyökerei a NASA hagyományos, billenővázas felfüggesztésének továbbgondolásáig nyúlnak vissza. A mérnökök két kisebb prototípussal 11 különböző kialakítást teszteltek, majd holdporhoz hasonló anyaggal feltöltött tesztpályákon hónapokon át vizsgálták a viselkedést.

A végleges konstrukció 2024 őszére készült el, de a hardver önmagában nem jelentett teljes megoldást: a csapat mesterséges intelligenciára épülő megerősítéses tanulást alkalmazott, hogy a rover saját tapasztalatai alapján sajátítsa el a megfelelő manővereket. A JPL nagy pontosságú szimulációs környezete lehetővé tette, hogy több ezer órányi virtuális tesztfutamot hajtsanak végre egyetlen hétvége alatt. A hosszú képzési periódus után az ERNEST-et homokbuckákkal, törmelékkupacokkal, lépcsőkkel és meredek lejtőkkel kialakított akadálypályán is kipróbálták; a rover önállóan találta meg a járható útvonalakat és több tesztet sikeresen teljesített.

A következő fejlesztési lépcsőben a rendszer már maga döntheti el, mikor használja az aktív felfüggesztést, és hogyan kerülje el a veszélyes akadályokat. A kutatók szerint ezek a képességek fontosak lehetnek a Hold egyenetlen felszínének feltérképezésében, valamint a jövő távoli bolygókutató küldetéseiben, ahol a járműveknek kevés földi beavatkozással kell hosszú távokat megtenniük.

Az ERNEST-prototípus kísérleti eredményei alapján a JPL csapata azt tervezi, hogy a tapasztalatokat felhasználva nagyobb, akár kétszeres méretű holdjárókat tervezzenek a távoli bolygókutatás következő generációjához.