Технологічний прорив NASA: Ровер ERNEST із штучним інтелектом і маневровістю
Марсоходи Curiosity та Perseverance — чудові машини, але вони мають одну фундаментальну проблему: вони надто обережні та повільні. Поки старі моделі роками повзають марсіанськими кратерами, інженери з Лабораторії реактивного руху (Jet Propulsion Laboratory) NASA вирішили, що майбутнім дослідникам космосу потрібна активніша підвіска та трохи штучного інтелекту. Так з’явився ERNEST (Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain) — чотириколісний прототип, який нещодавно успішно пройшов «курс молодого бійця» у пустелі Колорадо на півдні Каліфорнії.
Апарат виглядає компактним, але нехай зовнішність вас не обманює. Під час польових випробувань він подолав 26 кілометрів складної місцевості, демонструючи рівень автономності, про який його попередники могли лише мріяти. Головна фішка ERNEST — активна система підвіски. Якщо класичні ровери використовують пасивну систему «рокер-боггі», яка просто дозволяє колесам котитися по нерівностях, то новий прототип буквально маніпулює своєю вагою та положенням коліс.
Як навчити робота ходити по камінню
Замість того, щоб просто застрягати перед черговим валуном, ERNEST може незалежно підіймати кожне зі своїх коліс, щоб «переступити» через камінь або розщелину. Активна підвіска дозволяє динамічно перерозподіляти вагу між колесами, що критично важливо для збереження зчеплення на крутих схилах місячних кратерів або марсіанських скель. Завдяки двом шарнірним з’єднанням у передній частині та чотирьом поворотним колесам, апарат здатен рухатися боком або використовувати складні типи ходи, такі як «ізвивання» та «крокування» колесами. Це робить його значно маневровішим за будь-який серійний планетохід, що зараз працює на Марсі.
Цікаво, що розуму апарат навчали не лише в пустелі, а й у віртуальній реальності. Команда Jet Propulsion Laboratory використала метод навчання з підкріпленням (reinforcement learning). Спочатку ровер тисячі годин «тренувався» у високоточному симуляторі, де алгоритми вчилися реагувати на різні типи ґрунтів та перешкод. Тільки після того, як цифровий двійник навчився не перевертатися на кожному кроці, знання завантажили в реальне залізо. Результат? На полігоні Mars Yard апарат самостійно долав піщані хвилі та круті кам’яні ступені без втручання оператора.
Швидкість, яка вражає (за мірками космосу)
Хоча 1 км/год звучить як швидкість дуже лінивої черепахи, для планетарних досліджень це справжній прорив. Це на порядок швидше, ніж показники діючих марсоходів, які витрачають години на аналіз кожного сантиметра шляху. За 37 годин чистого водіння, розтягнутих на тиждень випробувань, ERNEST довів, що майбутні «наукові роуд-тріпи» іншими планетами можуть бути значно динамічнішими.
Проєкт стартував у 2022 році за кошти внутрішнього фонду досліджень JPL, а зараз його підтримує програма дослідження Марса та Управління наукової стратегії NASA. Якщо технологія активної підвіски підтвердить свою надійність, наступні місії зможуть зазирати в такі місця, куди раніше навіть боялися спрямовувати камери. Поки що ERNEST залишається прототипом, але його успіхи в каліфорнійській пустелі наближають момент, коли «танцюючі» ровери стануть звичним явищем на безкрайніх просторах Сонячної системи.
До речі, розробка нових транспортних засобів для космосу йде паралельно з підготовкою посадкових модулів. Наприклад, нещодавно стало відомо про перезавантаження місячної програми з Griffin-1, що має стати ключовим етапом у доставці обладнання на супутник Землі.
