స్వయంచాలక నావిగేషన్ ఎక్కువ పనిని చేస్తుండగా, Perseverance భూమి వెలుపలి డ్రైవింగ్ రికార్డుకు చేరువలో ఉంది

NASA యొక్క మార్స్ రోవర్ దూర రికార్డును తిరగరాయబోతోంది

రాబోయే వారంలో ఎప్పుడో, NASA యొక్క Perseverance రోవర్ మార్స్‌పై 45.16 కిలోమీటర్లు, అంటే 28.06 మైళ్లు, దాటి మరో ప్రపంచంలో అత్యధిక దూరం ప్రయాణించిన వాహనంగా మారుతుందని అంచనా. ఈ మైలురాయి Opportunityని మించిపోతుంది; ఆ అనుభవజ్ఞ రోవర్ 2018లో NASAతో సంబంధం కోల్పోయింది, కానీ ఆధునిక మార్స్ అన్వేషణను రూపుదిద్దడంలో సహకరించిన కెరీర్‌ను కలిగి ఉంది.

మొత్తం దూరం ముఖ్యం, కానీ పెద్ద కథ Perseverance అంత వేగంగా అక్కడికి ఎలా చేరుకుంది అన్నదే. ఈ రోవర్ 2021 ఫిబ్రవరిలో మార్స్‌పై దిగింది, అంటే Opportunityకి పట్టిన సమయంతో పోలిస్తే సుమారు మూడో వంతు సమయంలోనే ఇది రికార్డుకు చేరువవుతోంది. ఇక్కడ అసలు తేడా సాధారణ అర్థంలో వేగం కాదు. Perseverance భూమి ప్రమాణాల ప్రకారం ఇప్పటికీ నెమ్మదైన యంత్రమే. నిర్ణయాత్మక అప్‌గ్రేడ్ స్వయంచాలకత.

NASA యొక్క Perseverance ప్రాజెక్ట్ మేనేజర్ Steven Lee ప్రకారం, రోవర్ యొక్క auto-navigation system సాగేలా 만든 ప్రధాన సాంకేతికత. onboard cameras మరియు software ఉపయోగించి Perseverance తన చుట్టూ ఉన్న భూభాగాన్ని చిత్రీకరించి, ఆ చిత్రాలను స్థానికంగా ప్రాసెస్ చేసి, కదులుతూనే సురక్షిత మార్గాన్ని లెక్కించగలదు. ఈ సామర్థ్యం రోవర్ డ్రైవింగ్‌ను ఆగి ఆలోచించే ప్రక్రియ నుంచి దాదాపు నిరంతర కదలిక వైపు మార్చింది.

చక్రాలు తిరుగుతూనే ఆలోచించగల రోవర్

భూమిపై self-driving systems సాధారణంగా స్పష్టంగా గుర్తించిన రహదారులు, అత్యంత వివరమైన మ్యాప్‌లు, మరియు ట్రాఫిక్ నియమాలపై ఆధారపడతాయి. మార్స్ వాటిలో ఏ సౌకర్యాన్నీ ఇవ్వదు. బదులుగా, రోవర్ రాళ్లు, ఇసుకలతో కూడిన ఒరులు, అనిశ్చితమైన పట్టుదల, మరియు ప్రతి మార్గమూ వాస్తవానికి off-road అయ్యే ఒక భూభాగాన్ని ఎదుర్కోవాలి. అది స్వయంచాలక చలనాన్ని మరింత కఠినంగా, అలాగే మరింత కీలకంగా మారుస్తుంది.

Perseveranceకు ఉన్న ప్రయోజనం Vision Compute Element అనే మరింత సామర్థ్యవంతమైన onboard computing వ్యవస్థ నుంచి వస్తుంది. దీన్ని Lee, Curiosityలోని పాత computer architectureతో పోల్చారు; ఆ రోవర్ తొమ్మిది సంవత్సరాల ముందు ప్రయోగించబడి, ఇప్పటికీ మార్స్‌లో క్రియాశీలంగా ఉంది. Curiosityకి సంబంధిత imaging మరియు navigation algorithms ఉన్నప్పటికీ, దాని hardware చాలా తక్కువ సామర్థ్యమైంది. దాని కొన్ని chipsetలు 1990ల నాటివి, అందువల్ల వాస్తవంగా అది చేయగల autonomous driving పరిమితమైంది.

దీని ఫలితం గణనీయమైన ఆపరేషనల్ విభజన. Curiosity డ్రైవింగ్‌లో సుమారు 10 శాతం మాత్రమే స్వయంచాలకంగా జరిగింది, ఎందుకంటే దాని processing విస్తృతమైన real-time route planning‌కు మద్దతివ్వడానికి చాలా మందగంగా ఉంది. దీనికి విరుద్ధంగా, Perseverance తన దూరంలో సుమారు 90 శాతం స్వయంచాలకంగా ప్రయాణించింది. అయితే ఇది మానవుల దృష్టిలో వేగంగా మారిందని కాదు. దాని గరిష్ఠ చక్ర వేగం గంటకు సుమారు 150 మీటర్లే. కానీ ఇది దాన్ని సమర్థవంతంగా చేస్తుంది. ముందుకు కదలడానికి ముందు భూభాగాన్ని అంచనా వేయడానికి రోవర్ ఇకపై అంత సమయం ఆగాల్సిన అవసరం లేదు.

అధిక వేగంపైనే దృష్టి పెడితే ఈ మార్పు సులభంగా మిస్ అవుతుంది. మార్స్‌లో సగటు పురోగతి గరిష్ఠ వేగం కంటే ముఖ్యం. నెమ్మదిగా కానీ నిరంతరంగా, సురక్షితంగా దీర్ఘ దూరాలు కదలగల రోవర్, నావిగేషన్ నిర్ణయాల కోసం తరచూ ఆగే రోవర్ కంటే నెలలు, సంవత్సరాల్లో చాలా ఎక్కువ భూమిని కవర్ చేయగలదు. కాబట్టి Perseverance చేరువవుతున్న రికార్డు యాంత్రిక విజయంతో పాటు సాఫ్ట్‌వేర్ విజయమూ.

చలనం శాస్త్రాన్ని ఎలా మార్చుతుంది

మార్స్‌లో దూరం ఒక ప్రతిష్టా సూచిక కాదు. ప్రతి అదనపు కిలోమీటరు ఒక రోవర్ చేరగల శాస్త్రీయ లక్ష్యాల పరిధిని విస్తరిస్తుంది, అలాగే అది పునర్నిర్మించగల భూగర్భ చరిత్రను కూడా పెంచుతుంది. Perseverance Jezero Craterలో దిగింది; పురాతన నది-డెల్టా వ్యవస్థకు చెందిన సంకేతాలను కాపాడిన ప్రదేశం కావడంతో అది ఎంపికైంది. రోవర్ మిషన్‌లో ఆ రాళ్లను అధ్యయనం చేయడం, నమూనాలను సేకరించడం, మరియు ఒకప్పుడు అక్కడ సూక్ష్మజీవి జీవనానికి అనుకూల పరిస్థితులు ఉన్నాయా అనే విషయాన్ని శాస్త్రవేత్తలు అర్థం చేసుకోవడంలో సహాయం చేయడం ఉన్నాయి.

మెరుగైన autonomous driving ఈ మిషన్‌కు నేరుగా లాభం చేకూరుస్తుంది. మార్స్ శాస్త్రం సమయం, శక్తి, భూభాగం, మరియు భూమితో కమ్యూనికేషన్ విండోస్ ద్వారా పరిమితమవుతుంది. రోవర్ ఆపరేషనల్ బడ్జెట్‌లో ఎక్కువ భాగం జాగ్రత్తగా కదలడానికే ఖర్చయితే, outcrops చేరడానికి, slopeలు ఎక్కడానికి, మరియు పరికరాలను అత్యంత ఉపయోగకరమైన చోట్ల ఉంచడానికి తక్కువ సమయం మిగులుతుంది. మార్గనిర్దేశంలో ఎక్కువ భాగాన్ని రోవర్ స్వయంగా నిర్వహించుకోవడానికి అనుమతించడం అన్వేషణ యొక్క ప్రాయోగిక పరిధిని పెంచుతుంది.

ఈ మైలురాయి గ్రహ అన్వేషణ గురించి విస్తృత సత్యాన్నీ చూపిస్తుంది: ఇప్పుడు computing mobility systemలో భాగమైంది. చక్రాలు, suspension, మరియు motors ఇంకా ముఖ్యం, కానీ అవే పనితీరును నిర్ణయించవు. భూభాగాన్ని గుర్తించడం, ప్రమాదాలను అర్థం చేసుకోవడం, మరియు స్థానికంగా మార్గ నిర్ణయాలు చేయగల సామర్థ్యం కూడా అంతే కేంద్రంగా మారింది. ఆ అర్థంలో, Perseverance రికార్డు కేవలం తన ముందువారిని మించడమే కాదు. రోబోటిక్ అన్వేషకులను ఎలా రూపకల్పన చేస్తున్నారు అన్నదానిలో వచ్చిన మార్పు ఇది.

ఆ మార్పు Marsను మించి భవిష్యత్ మిషన్లను కూడా ప్రభావితం చేయవచ్చు. గమ్యస్థానాలు మరింత దూరంగా లేదా ఆపరేషన్ పరంగా మరింత సంక్లిష్టంగా మారుతున్నప్పుడు, భూమి మరియు అంతరిక్ష నౌక మధ్య కమ్యూనికేషన్ ఆలస్యం onboard decision-makingకు మరింత బలమైన కారణంగా మారుతుంది. నిరంతర మానవ సూచనల కోసం ఎదురు చూడకుండా నావిగేట్ చేయగల, ప్రాధాన్యత నిర్ణయించగల, మరియు అనుగుణంగా మారగల రోబో అరుదైన మిషన్ సమయాన్ని మరింత సమర్థంగా ఉపయోగించగలదు.

Mars rover నుంచి field autonomy కోసం పరీక్షా వేదిక వరకు

Perseverance విజయం భూమిపై కూడా ముఖ్యమైన autonomy అంశాన్ని చూపిస్తుంది: నిర్మాణరహిత వాతావరణాల్లో పనిచేసే వ్యవస్థల విలువ. నగరాల్లో self-driving cars ఒక రకమైన సమస్య. గనులు, వ్యవసాయ క్షేత్రాలు, విపత్తు ప్రాంతాలు, సైనిక లాజిస్టిక్స్ కారిడార్లు, లేదా గ్రహ ఉపరితలాలపై autonomous machines మరో రకమైన సమస్య. అలాంటి సందర్భాల్లో lane lines, polished maps, లేదా అంచనా వేయగల traffic flow ఉండకపోవచ్చు. యంత్రం ఒక కఠినమైన వాతావరణాన్ని అర్థం చేసుకుని సురక్షితంగా ముందుకు సాగాలి.

అలాంటి engineering‌కు మార్స్ అంతిమ stress test. roadside assistance లేదు, త్వరిత మరమ్మతు లేదు, మరియు నిర్లక్ష్య రిస్క్ తీసుకునే అవకాశం లేదు. ప్రతి driveలో జాగ్రత్తతో పాటు శాస్త్రీయ పురోగతి అవసరం మధ్య సమతౌల్యం ఉండాలి. అందుకే NASA యొక్క autonomous navigation పని space sector దాటి కూడా దృష్టిని ఆకర్షిస్తోంది. ప్రదర్శనకంటే నమ్మకదనమే ముఖ్యమైనప్పుడు practical robotics ఎలా ఉంటుందో దీని సాంద్ర ఉదాహరణ.

Opportunity యొక్క దీర్ఘ కెరీర్ అన్వేషణ రోబోటిక్స్‌లో గొప్ప విజయాల్లో ఒకటిగా మిగిలిపోతుంది, అలాగే Curiosity కూడా శాస్త్రాన్ని అందిస్తూనే ఉంది. కానీ Perseverance చేరువవుతున్న రికార్డు కొత్త దశను సూచిస్తోంది. ఈ రోవర్ కేవలం ఎక్కువకాలం నిలబడటం కాదు; మిషన్ వేగాన్ని గణనీయంగా మార్చే స్థాయి self-directed mobilityతో పనిచేస్తోంది.

అంచనా ప్రకారం వచ్చే కొన్ని రోజుల్లో అది Opportunity మొత్తం దూరాన్ని దాటితే, వార్త శీర్షిక మరో ప్రపంచంపై కొత్త రికార్డు అవుతుంది. లోతైన సందేశం ఏమిటంటే, ఒక రోబో చూడటానికి, నిర్ణయించడానికి, మరియు స్వయంగా నడిపించుకోవడానికి నమ్మినప్పుడు అది ముందుకు సాగుతూనే ఉంటుందని NASA చూపించింది. మార్స్‌లో, ఆ సామర్థ్యం ఇక ప్రయోగాత్మకం కాదు. ఇప్పుడు రికార్డ్ పుస్తకాన్ని తిరిగి రాయడానికి అదే కారణం.

ఈ వ్యాసం Ars Technica నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.