Новый ровер NASA для Луны и Марса проехал 26 км почти без помощи инженеров
Прототип ERNEST, разработанный в Лаборатории реактивного движения NASA, проехал 26 км по пустыне в Южной Калифорнии почти без вмешательства команды инженеров, которая следовала за ним. На нем проверяют ходовую часть и автономное управление для будущих планетоходов, рассчитанных на дальние маршруты по сложному рельефу Луны и Марса.
ERNEST расшифровывается как Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain. Это небольшой четырехколесный прототип планетохода длиной около 1,2 м. Его недавно испытали в Колорадской пустыне: за семь дней периодических тестов ровер провел в движении 37 часов и прошел 26 км. ERNEST ехал со скоростью до 1 км/ч.
Марсоходы Curiosity и Perseverance движутся медленнее, так как их автономное вождение состоит из циклов с остановками для съёмки рельефа, построения 3D-карты и расчёта пути. ERNEST же за счёт алгоритмов ИИ выполняет эти вычисления прямо на ходу, что увеличивает скорость прохождения маршрута почти в десять раз.
ERNEST может приподнимать каждое из своих сетчатых колес, чтобы преодолевать препятствия, которые остановили бы Curiosity и Perseverance. Он также умеет переступать колесами, карабкаться через препятствия и двигаться боком. При необходимости ровер переключается между активной и пассивной подвеской: первая нужна для сложного рельефа, вторая экономит энергию на более простых участках пути.
Перед созданием нынешней версии инженеры JPL построили два меньших прототипа длиной около 60 см. На них проверяли 11 вариантов активной подвески. Испытания проводили в трейлере с имитатором лунного реголита. После этого конструкцию увеличили и добавили прямоугольный головной блок на мачте высотой 1,4 м. Аппаратную часть завершили в сентябре 2024 года, но сначала планетоходом управлял оператор с джойстика.
Потом ERNEST начали учить ездить без оператора. Для этого использовали методы искусственного интеллекта и обучение с подкреплением — тип нейросетей, которые учатся на основе взаимодействия со средой. Сначала ровер тренировался в виртуальной среде: инженеры загрузили в модель данные о том, как настоящая машина ведет себя на разных типах рельефа. На вычислительном кластере запускали множество симуляций одновременно: иногда за один уикенд набирались тысячи часов виртуальных тестов.
После виртуальных испытаний ERNEST отправили на полигон Mars Yard в JPL. Там он уже сам проходил песчаные гряды, каменные завалы, ступени и крутые склоны — участки, где обычный ровер с пассивной подвеской мог бы застрять или остановиться.
Теперь команда начинает следующий этап: инженеры хотят научить ERNEST планировать маршрут. Планетоход должен заранее понимать, какие препятствия можно преодолеть, а какие безопаснее объехать.
Ранее рассказывали, как марсоход «Розалинд Франклин» будет искать на Марсе химические следы жизни.
Иллюстрация NASA/JPL-Caltech
