Το σημερινό Άρης Τα ρόβερ ταξιδεύουν συνήθως με ταχύτητα περίπου 500 έως 1.000 πόδια την ώρα — περίπου το μήκος ενός έως τριών γηπέδων ποδοσφαίρου — και μόνο για σύντομες διαμονές κάθε φορά.

NASA Οι μηχανικοί λένε ότι θα μπορούσαν να δουλέψουν πολύ περισσότερο και γρηγορότερα αν μπορούσαν να σκεφτούν περισσότερο μόνοι τους.

Ένα μικροσκοπικό πρωτότυπο το αποδεικνύει ήδη αυτό. Σε μια πρόσφατη ημέρα δοκιμής, ΕΡΝΕΣΤσύντομο για το Exploration Rover για πλοήγηση σε ακραία κεκλιμένα εδάφη, κυλημένα προς ένα σωρό βράχων που θα σταματήσουν Περιέργεια και επιμονή στα ίχνη τους. Αντί να σταματήσει ή να περιμένει νέες οδηγίες από τους ελεγκτές, σκαρφάλωσε στα βράχια, άλλαξε τη στάση του και ανέβηκε ευθεία – δεν απαιτείται χειριστήριο 200 εκατομμυρίων μιλίων.

Το ρομπότ, μήκους περίπου τέσσερα πόδια, μοιάζει λίγο με το Wall-E ή το Johnny 5, με τέσσερις δικτυωτούς τροχούς αντί για πέλματα. Αυτοί οι τροχοί μπορούν να σηκωθούν και να γέρνουν σαν να στέκονται στις μύτες των ποδιών. Η ERNEST έχει ήδη αποδείξει ότι μπορεί να κινηθεί περίπου 16 μίλια στην έρημο του Κολοράντο στην Καλιφόρνια. Οι μηχανικοί έμειναν μακριά κατά τη διάρκεια της εκδρομής, κυρίως εκεί για να δουν πόσο μακριά θα μπορούσε να φτάσει ο νέος εγκέφαλος και το σώμα του ρόβερ. Μπορείτε να το παρακολουθήσετε να πλοηγείται και να ξεπερνά τα δόλια εμπόδια στα δύο παρακάτω βίντεο.

Ο χώρος Η επόμενη γενιά ρόβερ της υπηρεσίας θα αισθάνεται τους κινδύνους, θα επιλέξει τα δικά της μονοπάτια, θα διαχειριστεί τη δύναμή και την υγεία τους και θα συνεχίσει να οδηγεί χωρίς να περιμένει λεπτομερείς οδηγίες από τη Γη. Η μικροδιαχείριση από τον έλεγχο της αποστολής συχνά σημαίνει ότι τα τρέχοντα ρόβερ κάθονται σε αδράνεια μεταξύ των παραθύρων επικοινωνίας. Αλλά η τεχνητή νοημοσύνη και η ενσωματωμένη αυτονομία θα μπορούσαν να μειώσουν αυτόν τον χρόνο διακοπής λειτουργίας επιτρέποντας τις μηχανές να ταξιδεύει πιο γρήγορα και πιο μακριά σε νέα σύνορα.

«Η ενσωμάτωση της τεχνητής νοημοσύνης και του λογισμικού αυτονομίας είναι το μέλλον των εξωγήινων ρόβερ επειδή ξεπερνά ουσιαστικά τις καθυστερήσεις επικοινωνίας και τους περιορισμούς των πόρων επικοινωνίας που σχετίζονται με την εξερεύνηση του διαστήματος», δήλωσε στο Mashable ο Ashish Goel, ερευνητής τεχνολόγος στο Jet Propulsion Laboratory της NASA. «Έχουμε ήδη δει ότι το ρόβερ Perseverance μπορεί να διανύσει σημαντικά μεγαλύτερη απόσταση από το ρόβερ Curiosity, παρά το γεγονός ότι έχει παρόμοια μηχανική σχεδίαση, κυρίως λόγω της ικανότητάς του να σκέφτεται και να οδηγεί και των καλύτερων δυνατοτήτων αυτόνομης οδήγησης συνολικά».

Η NASA δεν έχει ανακοινώσει αποστολή για την απευθείας χρήση του ERNEST, αλλά ο οργανισμός διερευνά ιδέες για μελλοντικά σεληνιακά ρομπότ μεγάλης εμβέλειας που θα απαιτήσουν πολύ μεγαλύτερη ανεξαρτησία.

Μια έννοια γνωστή ως Αντοχήοραματίζεται ένα rover ικανό να διανύει περισσότερα από 1.200 μίλια ανά φεγγάρι για τέσσερα χρόνια, συλλέγοντας και παραδίδοντας δείγματα στη σεληνιακή επιφάνεια. Για να επιτευχθεί αυτός ο στόχος, το rover θα έπρεπε να καλύπτει 2,5 έως 4 μίλια ανά ημέρα της Γης – για το τι κάνει η Perseverance σε ένα χρόνο — και συνεχίστε να κινείστε ακόμα και όταν η Γη δεν μπορεί να στείλει νέες οδηγίες.

Αυτή η κλίμακα οδήγησης δημιουργεί τρία μεγάλα προβλήματα για τους χειριστές. Πρώτον, η επικοινωνία απαιτεί χρόνο και κυριολεκτικό εύρος ζώνης. Το rover ανυπομονεί να εγκρίνουν οι μηχανικοί κάθε στροφή του τροχού, εάν πρέπει να διασχίσει τους κρατήρες μιας ολόκληρης ηπείρου. Δεύτερον, το πρόγραμμα δεν μπορεί να αντέξει οικονομικά το καθημερινό κράτημα των χεριών. Οι σχεδιαστές αποστολών μιλούν για uplinks, πακέτα εντολών που στέλνει η NASA ως ραδιοφωνικά σήματα σε ένα rover, μόνο κάθε δύο εβδομάδες, όχι κάθε μέρα. Τρίτον, το rover πρέπει να επιβιώσει και να παραμείνει παραγωγικό ξαφνικές αλλαγές στο φως και τη θερμοκρασίασυμπεριλαμβανομένης της μακράς διάρκειας δύο εβδομάδων νύχτας με φεγγάρι.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η ομάδα πίσω από το Endurance υποστηρίζει την πραγματική αυτονομία επί του σκάφους, όχι μόνο το πιο έξυπνο cruise control, σύμφωνα με χαρτί του 2025 IEEE Aerospace Conference. Το rover πρέπει να ελέγχει τη δική του διαδρομή, τη χρήση ενέργειας, τους θερμικούς περιορισμούς και τους υγειονομικούς ελέγχους. Πρέπει να επιλέξει μονοπάτια που πληρούν τους επιστημονικούς στόχους αποφεύγοντας πέτρες, κρατήρες και παγίδες άμμου. Όταν κάτι πάει στραβά, θα πρέπει μόνο να διαγνώσει τουλάχιστον ορισμένα προβλήματα.

«Το ποσοστό ανωμαλίας», γράφουν οι συγγραφείς, «πρέπει να είναι αρκετά χαμηλό για να μεγιστοποιηθεί η μέση απόσταση, δηλαδή η απόσταση που διανύθηκε πριν σταματήσει το ρόβερ και καλέσει το σπίτι για βοήθεια».

Εδώ μπαίνουν η AI και ο ERNEST. Οι μηχανικοί δημιούργησαν για πρώτη φορά ακόμη μικρότερα, ρόβερ μισής κλίμακας και βάλτε τα μέσα από ένα sandbox γεμάτο με τεχνητή σκόνη φεγγαριού. Δοκίμασαν 11 διαφορετικούς τρόπους για να ελέγξουν την ανάρτηση πριν φτάσουν στο σχέδιο. Το πρωτότυπο μπορεί να σκύψει, να γέρνει ή να περπατήσει πάνω από εμπόδια και να κατανείμει το βάρος του όταν το έδαφος φαίνεται μαλακό.

Για να αντικαταστήσει τον ανθρώπινο χειριστή, η ομάδα στράφηκε στην ενισχυτική μάθηση, έναν τύπο τεχνητής νοημοσύνης στον οποίο ένα ρομπότ μαθαίνει μέσω δοκιμής και λάθους. JPL Εργαστήριο Δυναμικής και Προσομοίωσης σε πραγματικό χρόνο έχτισε έναν εικονικό κόσμο που μιμείται τη συμπεριφορά του ERNEST σε διαφορετικές πλαγιές, επιφάνειες και λιβάδια. Οι μηχανικοί τροφοδότησαν τα δεδομένα του προσομοιωτή από πραγματικές δοκιμές υλικού και μετά οδήγησαν χιλιάδες ώρες εικονικά.

Μετά από μήνες ψηφιακής πρακτικής, μετέφεραν τον νέο «εγκέφαλο» πρόωσης στο πραγματικό rover και τον έστειλαν στο εργαστήριο Δικαστήριο του Άρησαν μια διαδρομή με εμπόδια για εξωγήινα ρομπότ. Εκεί, ο ERNEST περιηγείται σε κύματα άμμου, σωρούς από χαλίκια, σκαλοπάτια και απότομες πλαγιές. Επιλέγει πότε να ανεβάζει τροχούς, πότε να σέρνεται στο πλάι και πότε να επιλέγει έναν ασφαλέστερο τρόπο αντιμετώπισης προβλημάτων.

Αλλά η αυτονομία πρέπει να ξεπερνά πολύ το έξυπνο πόδι. Το rover χρειάζεται έντονη αντίληψη για να πλοηγηθεί σε μερικά από τα τις πιο δύσκολες συνθήκες φωτισμού στο ηλιακό σύστημα. Στη Σελήνη, για παράδειγμα, το φως του ήλιου μπορεί να εκτινάξει τη μία πλευρά της σκηνής και να βυθίσει την υπόλοιπη σε βαθιά σκιά. Η σκόνη και οι βράχοι δεν διασκορπίζουν το φως όπως ο αέρας της Γης, έτσι οι κάμερες μπορούν να δουν τόσο εκτυφλωτική λάμψη όσο και απόλυτο σκοτάδι στην ίδια λήψη. Αυτός ο συνδυασμός καθιστά δύσκολο τον εντοπισμό των κινδύνων και την εκτίμηση της απόστασης.

Για να αντιμετωπίσουν αυτές τις προκλήσεις, οι μηχανικοί θέλουν να δώσουν στα μελλοντικά rovers πιο ευκρινή “μάτια” – καλύτερες κάμερες, προβολείς και τρισδιάστατη χαρτογράφηση λέιζερ – έτσι ώστε η ενσωματωμένη τεχνητή νοημοσύνη να έχει αρκετές πληροφορίες για τη λήψη τεκμηριωμένων αποφάσεων ελέγχου.

«Καθώς οι πιο ισχυροί υπολογιστές γίνονται διαθέσιμοι για διαστημικές αποστολές, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τις προόδους στην τεχνητή νοημοσύνη και την αυτονομία για να προχωρήσουμε περαιτέρω, ταχύτερα και σε πιο απαιτητικά περιβάλλοντα για να ξεκλειδώσουμε περισσότερες επιστημονικές γνώσεις από τα μελλοντικά μας πλανητικά ρόβερ», είπε ο Goel.