prawdziwy Mars

Fot. powierzchni Marsa

Na fot. Pojazd marsjański Opportunity.

Wyobraź sobie kierowanie samochodem w drodze do pracy bez wstawania sprzed ekranu domowego komputera. Wpisujesz szczegółową trasę, oznaczasz prawo i lewoskręty, wpisujesz żądaną prędkość i informacje o terenie, po jakim jechać będzie pojazd w drodze do biura. Wreszcie, przerzucasz dane bezprzewodowo do swojego samochodu a on rusza według twoich wytycznych i dojeżdża na miejsce podczas gdy ty nawet nie dotknąłeś kierownicy czy pedałów. Jeśli potrafisz to sobie wyobrazić to może zrozumiesz, jak to jest być jednym z kierowców marsjańskiego pojazdu badawczego.14 pracowników należącego do NASA Jet Propulsion Laboratory z odległości 100 milionów kilometrów układa i planuje trasę, wyznacza zadania i tereny pod eksplorację dwóch marsjańskich pojazdów badawczych - Spirit i Opportunity. Operatorzy łazików nie siedzą przed konsoletą i nie sterują pojazdami za pomocą joysticków. Z powodu dużej odległości między Ziemia i Marsem między nadaniem i odebraniem sygnału występują spore opóźnienia. Sterowanie w czasie rzeczywistym jest więc niemożliwe.

Według Scotta Maxwella, jednego z pierwszych kierowców marsjańskich pojazdów badawczych, opóźnienie wynosi około czterech minut gdy planety są po tej samej stronie słońca ale może dojść nawet do dwudziestych, jeśli znajdą się po przeciwnych. Odległość między Marsem i Ziemią wynosi od 55 do 400 milionów kilometrów w zależności od tego, z której strony słońca znajdują się planety."Jeśli chciałbyś prowadzić tak, jak sterowanym radiem samochodem nic nie stanie się przynajmniej przez cztery minuty" - mówi Maxwell - "Zanim zobaczysz, że zbliżasz się do klifu już w niego wjedziesz, bo to co widzisz na ekranie już się dawno wydarzyło. W efekcie, nie możemy nimi sterować w taki prosty sposób".Zamiast tego NASA wykorzystuje planowanie trasy z wyprzedzeniem, dwóch lub więcej kierowców pracuje razem i układa plan aktywności pojazdów na następny dzień.
Robot Opportunity wędruje po Marsie
W trakcie marsjańskiej nocy oba pojazdy ustawiane są w tryb czuwania i oszczędności energii a ich kierowcy na Ziemi układają plany kolejnej misji. Analizują najnowsze dane i zdjęcia wysłane z pojazdów badawczych i umieszczają je w trójwymiarowym modelu. Dopiero wtedy mogą opracować trasę na kolejny dzień.Po stworzeniu dokładnego planu i przetestowaniu go na symulatorze (komputerze pracującym pod kontrolą Linuksa) operatorzy jeszcze raz przeglądają trasę. Następnie wysyłają komendy do łazików, które następnego dnia wykonają misję już na powierzchni Marsa."Gdy zmusimy symulator do wykonania tego, do czego chcemy zmusić prawdziwy łazik, wysyłamy dane i idziemy spać. Zasadniczo każdej marsjańskiej nocy planujemy łazikom następny marsjański dzień. Czasami nazywamy to marsjańską nocną zmianą" - żartuje Maxwell.Jedna zła komenda może spowodować poważne uszkodzenie pojazdu badawczego, kierowcy sprawdzają więc nawzajem swoją pracę. Letnie burze pyłowe na Marsie, które ostatnio zmusiły NASA do czasowego uśpienia łazików zaczynają się uspokajać. Oba pojazdy badawcze mogły wrócić do eksploracji planety, szukania śladów życia i wody.W ostatnich tygodniach, pojazd Opportunity został wysłany do krateru Victorii i już dostarczył kolejnej porcji danych o jego powierzchni. Według Maxwella wjeżdżanie do kraterów jest "zabawne ale niebezpieczne". Zagrożenie lawinami stwarza poważne ryzyko uszkodzenia pojazdów. "Nie możesz po prostu wcisnąć przycisku i się zatrzymać. Jeżeli coś pójdzie nie tak, dowiemy się o tym dopiero następnego dnia" - podkreśla Maxwell. Mimo, że kierowcy są wspierani przez symulator, często muszą opierać się na wyobraźni i doświadczeniu: "Musisz upewnić się, że seria komend, które wysyłasz do łazika spowoduje, że wykryje on zagrożenie i odpowiednio zareaguje". Komendy pisane są w trybie tekstowym, który łaziki mogą łatwo zinterpretować. Maxwell opisuje go jako połączenie uproszczonego języka, liczb i obliczeń.


Kiedy pojazdy rozpoczęły eksplorację Marsa w styczniu 2004 roku, przygotowanie komend zajmowało kierowcom prawie 19 godzin. Teraz zespół jest w stanie zrobić to maksymalnie w 8-10 godzin."Wstaję, idę do pracy i jeżdżę sobie łazikiem po innej planecie" - śmieje się Maxwell - "To najlepsza praca na obu planetach"


Wyposażone w sześć kół łaziki były zaprojektowane do 90-dniowej pracy. Po czterech latach wciąż pracują i zbierają informacje. Oczywiście było trochę problemów, wystąpiła konieczność aktualizacji oprogramowania ale misja trwa nieprzerwanie.Maxwell twierdzi, że obecnie jeden z łazików, Spirit, ma uszkodzone przednie koło i podczas jazdy ciągnie je nieruchomo obok siebie: "To jak zdalne kierowanie popsutym wózkiem w hipermarkecie z odległości 100 milionów mil, to niezłe wyzwanie"Drugi z kierowców, Ashley Stroupe, mówi, że zespół musi być zgrany i mieć pewność, że wszystkie wysłane komendy są prawidłowe i pomogą wypełnić misję na dany dzień. Na szczęście łaziki wyposażone są w systemy bezpieczeństwa, które potrafią same wyczuć zagrożenia i dostosować do nich swoją trasę."Są na tyle sprytne, że mogą monitorować swoje bezpieczeństwo, zwłaszcza na zdradliwym terenie" - mówi Stroupe - "jeśli niechcący nakażemy im wjechać na kamień, pojazd może wykryć go i ominąć". Kierowcy twierdzą, że dzięki zamontowanym "oczom" czyli systemowi kamer oraz odpowiedniemu zaprogramowaniu łaziki potrafią same pokonać niektóre niebezpieczeństwa."To bardzo skomplikowane systemy" - dodaje Stroupe - "Praca z nimi wymaga wielkiego wysiłku całego zespołu, nie moglibyśmy tego dokonać gdyby wszyscy nie pracowali zgodnie. Każdy zaangażowany w ten projekt daje z siebie 120% głównie dlatego, że wszyscy jesteśmy bardzo podekscytowani uczestnictwem w tak specjalnej misji".


Stroupe ze wzruszeniem wspomina swoje pierwsze kroki: "Prawdopodobnie najbardziej wyjątkowym dla mnie dniem był ten, kiedy pierwszy raz sterowałam łazikiem samodzielnie. Byliśmy na płaskowyżu Husband Hill, żeby zrobić trochę zdjęć doliny poniżej. Zaparkowałam tuż przy krawędzi urwiska i miałam stamtąd niesamowity widok.Pamiętam, jak patrzyłam na nasze ślady i zrozumiałam co one oznaczają: moje pierwsze ślady na Marsie i jednocześnie pierwsze ślady zrobione przez kobietę jeżdżącą po innej planecie. Jestem z tego dumna za każdym razem kiedy widzę tę panoramę, widok z samej góry prosto na nasze ślady w dole".
Krzysztof Pietrzak
Źródło: IDG