पर्सीवियरेंस स्वायत्त नेविगेशन की मदद से पृथ्वी से बाहर ड्राइविंग रिकॉर्ड के करीब

नासा का मार्स रोवर दूरी का रिकॉर्ड तोड़ने वाला है

आने वाले सप्ताह में किसी समय, नासा का पर्सीवियरेंस रोवर मंगल पर 45.16 किलोमीटर, यानी 28.06 मील, से अधिक दूरी तय कर लेगा और किसी दूसरे विश्व पर सबसे अधिक दूरी तय करने वाला वाहन बन जाएगा। यह उपलब्धि इसे ऑपर्च्युनिटी से आगे ले जाएगी, वह अनुभवी रोवर जिसने 2018 में नासा से संपर्क समाप्त कर दिया था और जिसने आधुनिक मार्स अन्वेषण को आकार देने में मदद की थी।

कुल दूरी महत्वपूर्ण है, लेकिन बड़ी कहानी यह है कि पर्सीवियरेंस इतनी जल्दी वहां कैसे पहुंचा। रोवर फरवरी 2021 में मंगल पर उतरा था, यानी वह रिकॉर्ड तक लगभग उतने समय के एक-तिहाई हिस्से में पहुंच रहा है जितना ऑपर्च्युनिटी को लगा था। मुख्य अंतर सामान्य अर्थों में गति नहीं है। पर्सीवियरेंस पृथ्वी के मानकों के हिसाब से अब भी एक धीली मशीन है। निर्णायक उन्नति स्वायत्तता है।

पर्सीवियरेंस प्रोजेक्ट मैनेजर स्टीवन ली के अनुसार, रोवर की ऑटो-नेविगेशन प्रणाली ही वह सक्षम तकनीक रही है। ऑनबोर्ड कैमरों और सॉफ़्टवेयर का उपयोग करके, पर्सीवियरेंस अपने आसपास के इलाके की तस्वीरें ले सकता है, उन छवियों को स्थानीय रूप से संसाधित कर सकता है, और चलते-चलते एक सुरक्षित मार्ग की गणना कर सकता है। इस क्षमता ने रोवर चलाने को बार-बार रुककर सोचने की प्रक्रिया से बदलकर लगभग निरंतर गति जैसी चीज़ बना दिया है।

ऐसा रोवर जो पहिए घूमते समय भी सोच सकता है

पृथ्वी पर स्व-चालित प्रणालियां आमतौर पर साफ़-सुथरी सड़कों, बेहद विस्तृत नक्शों और यातायात नियमों पर निर्भर करती हैं। मंगल ऐसी कोई सुविधा नहीं देता। इसके बजाय, रोवर को चट्टानों, रेतीली ढलानों, अनिश्चित पकड़ और ऐसे परिदृश्य से निपटना पड़ता है जहां हर रास्ता लगभग ऑफ-रोड है। यही स्वायत्त गतिशीलता को और कठिन तथा और अधिक महत्वपूर्ण बनाता है।

पर्सीवियरेंस की बढ़त एक अधिक सक्षम ऑनबोर्ड कंप्यूटिंग सेटअप से आती है, जिसे विज़न कंप्यूट एलिमेंट कहा जाता है। ली ने इसकी तुलना क्यूरियोसिटी के पुराने कंप्यूटर आर्किटेक्चर से की, वह रोवर जो नौ साल पहले लॉन्च हुआ था और आज भी मंगल पर सक्रिय है। क्यूरियोसिटी के पास संबंधित इमेजिंग और नेविगेशन एल्गोरिद्म थे, लेकिन उसका हार्डवेयर कहीं कम सक्षम था। उसके कुछ चिपसेट 1990 के दशक के थे, जिससे वह व्यवहार में कितना स्वायत्त ड्राइविंग कर सकता था, यह सीमित हो जाता था।

परिणाम एक स्पष्ट परिचालन विभाजन है। क्यूरियोसिटी की केवल लगभग 10 प्रतिशत ड्राइविंग स्वायत्त रही है क्योंकि इसकी प्रोसेसिंग इतनी धीमी है कि व्यापक रीयल-टाइम मार्ग-योजना का समर्थन नहीं कर सकती। इसके विपरीत, पर्सीवियरेंस ने अपनी दूरी का लगभग 90 प्रतिशत स्वायत्त रूप से तय किया है। इसका मतलब यह नहीं कि वह मानव दृष्टि से तेज़ है। इसकी अधिकतम पहिया गति केवल लगभग 150 मीटर प्रति घंटे है। लेकिन यह इसे अधिक कुशल बनाता है। रोवर को अब आगे बढ़ने से पहले इलाके का आकलन करने के लिए उतना रुकना नहीं पड़ता।

यदि कोई केवल अधिकतम गति पर ध्यान दे, तो यह बदलाव आसानी से छूट सकता है। मंगल पर, औसत प्रगति शीर्ष गति से अधिक मायने रखती है। एक ऐसा रोवर जो लंबे अंतराल तक लगातार और सुरक्षित रूप से आगे बढ़ सकता है, महीनों और वर्षों में उस रोवर की तुलना में कहीं अधिक दूरी तय कर सकता है जो नेविगेशन निर्णयों के लिए बार-बार रुकता है। इसलिए पर्सीवियरेंस का आने वाला रिकॉर्ड उतना ही सॉफ़्टवेयर की उपलब्धि है जितना यांत्रिक उपलब्धि।

गति से विज्ञान कैसे बदलता है

मंगल पर दूरी केवल दिखावे का माप नहीं है। हर अतिरिक्त किलोमीटर उन वैज्ञानिक लक्ष्यों की सीमा बढ़ाता है जिन्हें रोवर पहुंच सकता है और उस भूवैज्ञानिक कहानी को, जिसे वह पुनर्निर्मित कर सकता है। पर्सीवियरेंस जेज़ेरो क्रेटर में उतरा था, जिसे इसलिए चुना गया क्योंकि वहां प्राचीन नदी-डेल्टा प्रणाली के संकेत सुरक्षित हैं। मिशन में उन चट्टानों का अध्ययन करना, नमूने एकत्र करना, और वैज्ञानिकों को यह समझने में मदद करना शामिल है कि क्या उस क्षेत्र में कभी सूक्ष्मजीव जीवन के लिए उपयुक्त परिस्थितियां थीं।

बेहतर स्वायत्त ड्राइविंग से इस मिशन को सीधा लाभ मिलता है। मार्स विज्ञान समय, ऊर्जा, इलाके और पृथ्वी से संचार खिड़कियों से सीमित होता है। यदि किसी रोवर का अधिक परिचालन बजट सावधानीपूर्वक गति में खर्च हो जाए, तो चट्टानों तक पहुंचने, ढलानों पर चढ़ने और उपकरणों को सबसे उपयोगी स्थानों पर रखने के लिए कम समय बचता है। पथ-निर्धारण का अधिक हिस्सा रोवर को स्वयं संभालने देने से अन्वेषण की व्यावहारिक परिधि बढ़ जाती है।

यह उपलब्धि एक व्यापक सत्य को भी दिखाती है: ग्रहों के अन्वेषण में अब कंप्यूटिंग गतिशीलता प्रणाली का हिस्सा है। पहिए, सस्पेंशन और मोटर अब भी महत्वपूर्ण हैं, लेकिन वे अकेले प्रदर्शन तय नहीं करते। इलाके को महसूस करने, खतरों की व्याख्या करने और मार्ग संबंधी निर्णय स्थानीय स्तर पर लेने की क्षमता अब उतनी ही केंद्रीय हो गई है। उस अर्थ में, पर्सीवियरेंस का रिकॉर्ड केवल अपने पूर्ववर्तियों से आगे निकलने की कहानी नहीं है। यह इस बात का संकेत है कि रोबोटिक अन्वेषकों को कैसे डिज़ाइन किया जाता है, उसमें बदलाव आया है।

यह बदलाव मंगल से आगे भी भविष्य के मिशनों को आकार दे सकता है। जैसे-जैसे गंतव्य अधिक दूर या अधिक परिचालन-जटिल होते जाएंगे, पृथ्वी और अंतरिक्ष यान के बीच संचार विलंब ऑनबोर्ड निर्णय लेने के पक्ष में और मजबूत तर्क बनेगा। जो रोबोट लगातार मानव निर्देश की प्रतीक्षा किए बिना नेविगेट, प्राथमिकता तय और अनुकूलित कर सकता है, वह दुर्लभ मिशन समय का कहीं अधिक प्रभावी उपयोग कर सकता है।

मार्स रोवर से क्षेत्रीय स्वायत्तता का परीक्षण-स्थल

पर्सीवियरेंस की सफलता स्वायत्तता के उस पहलू को भी रेखांकित करती है जो पृथ्वी पर मायने रखता है: असंरचित वातावरण में काम करने वाली प्रणालियों का मूल्य। शहरों में स्व-चालित कारें समस्या का एक वर्ग हैं। खदानों, खेतों, आपदा-क्षेत्रों, सैन्य लॉजिस्टिक्स गलियारों या ग्रहों की सतहों पर चलने वाली स्वायत्त मशीनें एक और वर्ग हैं। ऐसे स्थानों पर न लेन-लाइन होती हैं, न चमकदार नक्शे, और न ही यातायात का पूर्वानुमेय प्रवाह। मशीन को खुरदरे वातावरण की व्याख्या करनी होती है और सुरक्षित रूप से आगे बढ़ते रहना होता है।

मंगल इस तरह की इंजीनियरिंग के लिए अंतिम तनाव-परीक्षण है। यहां सड़क किनारे सहायता की कोई संभावना नहीं, त्वरित मरम्मत नहीं, और जोखिम लेने की कोई गुंजाइश नहीं है। हर ड्राइव में सावधानी और वैज्ञानिक प्रगति की आवश्यकता के बीच संतुलन होता है। यही संतुलन बताता है कि नासा का स्वायत्त नेविगेशन कार्य अंतरिक्ष क्षेत्र से कहीं बाहर ध्यान क्यों आकर्षित करता है। यह व्यावहारिक रोबोटिक्स का एक सघन प्रदर्शन है, जहां विश्वसनीयता दिखावे से अधिक महत्वपूर्ण होती है।

ऑपर्च्युनिटी का लंबा करियर अन्वेषण रोबोटिक्स की महान उपलब्धियों में बना रहेगा, और क्यूरियोसिटी विज्ञान देता रहता है। लेकिन पर्सीवियरेंस का आने वाला रिकॉर्ड एक नए चरण का संकेत है। रोवर केवल लंबे समय तक जीवित नहीं है; वह स्व-निर्देशित गतिशीलता के ऐसे स्तर के साथ काम कर रहा है जो मिशन की गति को वास्तविक रूप से बदल देता है।

यदि वह अगले कुछ दिनों में, जैसा अपेक्षित है, ऑपर्च्युनिटी के कुल रिकॉर्ड को पार कर जाता है, तो सुर्खी किसी दूसरे विश्व पर बने नए रिकॉर्ड की होगी। लेकिन इससे गहरी सीख यह है कि नासा ने दिखाया है कि एक रोबोट तब भी प्रगति करता रह सकता है जब उस पर देखने, निर्णय लेने और खुद चलने का भरोसा किया जाए। मंगल पर, वह क्षमता अब प्रयोगात्मक नहीं रही। अब यही वजह है कि रिकॉर्ड बुक फिर से लिखी जा रही है।

यह लेख Ars Technica की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.