Mars Perseverance Rover : Conduire plus loin et plus vite avec la navigation autonome et le repérage d’hélicoptères

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Mars Perseverance Rover : Conduire plus loin et plus vite avec la navigation autonome et le repérage d'hélicoptères

NASA Perseverance Rover Drive

Nous avons roulé Mars depuis 1997, à commencer par la mission du rover 83 sol Sojourner. Depuis 2003 avec l’arrivée des rovers Spirit et Opportunity, suivis du rover Curiosity en 2012 et du rover Perseverance en 2021, nous avons continuellement exploré la surface de Mars. Le système de mobilité Persévérance a été conçu pour permettre une conduite autonome plus rapide et plus précise que n’importe quelle mission antérieure. Il est doté de roues optimisées pour les terrains accidentés, de caméras avec des temps d’exposition rapides, d’un large champ de vision de caméra de navigation “Navcam” et d’un deuxième ordinateur dédié et d’une matrice programmable Field Gate “FPGA” pour un traitement d’image rapide. L’odométrie visuelle, « VO », suit le mouvement des éléments dans les images au fur et à mesure qu’elle se déplace pour fournir des estimations de position précises et mesurer le glissement. La capacité de « penser pendant la conduite » permet à Perseverance de conduire en continu tout en effectuant une VO, en générant une carte de la géométrie du terrain, en mélangeant de manière autonome les arcs de conduite et en sélectionnant un chemin de conduite sûr et efficace.

Mars Persévérance Sol 178

Perseverance utilise la navigation autonome, “AutoNav”, pour accéder rapidement à des fonctionnalités d’intérêt scientifique. Ingenuity a recherché des domaines d’intérêt potentiel pour aider à décider lesquels étudier et pour aider Persévérance à optimiser le chemin vers la destination sélectionnée. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Un exemple de l’aide apportée par Autonav est le trajet jusqu’à la zone appelée « Citadelle » où le rover a collecté ses premiers échantillons de roche. À partir de l’endroit où Persévérance était positionnée le 20 août 2021 (Sol 178), il lui fallait remonter une pente d’environ 84 mètres en traversant un étroit fossé dans une crête dangereuse vers la fin pour se rendre à la Citadelle. Les images du rover Navcams n’ont pas couvert l’écart. Les images des orbiteurs martiens sont précieuses pour la planification d’itinéraires stratégiques, mais tous les dangers du rover ne peuvent pas y être identifiés. En utilisant AutoNav, Perseverance a pu conduire jusqu’au trou et trouver de manière autonome un chemin sûr à travers le trou en un seul trajet.

Le parcours de Persévérance vers la première collecte d'échantillons réussie

Cette image montre le voyage du rover Perseverance de la NASA sur le sol du cratère Jezero de Mars au cours des sept mois environ depuis l’atterrissage le 18 février 2021. Depuis le site d’atterrissage « Octavia E. Butler Landing », le rover a conduit vers le sud et a tenté de prélever son premier échantillon dans un forage appelé « Roubion » début août. Après que cette roche se soit avérée trop friable pour fournir un échantillon de carotte, Persévérance s’est dirigée vers le nord-ouest le long de la crête «Artuby» jusqu’à une zone connue sous le nom de «Citadelle», où elle a collecté avec succès ses deux premiers échantillons au début de septembre 2021. La première carotte a été prélevée dans un bloc de roche appelée « Rochette », au forage appelé « Montdenier ». Le deuxième échantillon, ou apparié, de Montdenier a été prélevé dans le trou de forage appelé «Montagnac».) «Séítah», une future zone d’exploration du rover, est également montrée. Crédit : NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/USGS

Pendant que Perseverance menait la campagne d’échantillonnage à Citadelle, Ingenuity effectuait des vols au-dessus du prochain site d’échantillonnage potentiel du rover dans le sud de Séítah à une altitude d’environ 10 m au-dessus de la surface. À l’aide des images de la caméra « RTE » d’Ingenuity Return to Earth du vol n° 12, l’équipe des opérations a pu confirmer la traversabilité de la route stratégique prévue dans la région. Le 12 septembre 2021 (Sol 200) Persévérance a roulé 175,15 m dans un seul sol mis en place pour l’entrée à Séítah après avoir parcouru le temps disponible pour conduire. Après un segment de 8 m pour construire la carte initiale du terrain, les 167 m restants du trajet ont utilisé AutoNav – le plus loin que nos rovers martiens aient parcouru de manière autonome dans un seul sol.


Cette vidéo montre NasaLe rover Perseverance Mars utilisant sa technologie de navigation automatique, ou AutoNav, pour parcourir 548 pieds (167 mètres) le 12 septembre 2021, le 200e jour martien, ou sol, de la mission. AutoNav permet au rover de replanifier de manière autonome son itinéraire autour des rochers ou d’autres obstacles sur son chemin vers une destination préétablie. La vidéo a été prise par les caméras de navigation du rover ; ils sont capables de couleur, mais les images en noir et blanc sont meilleures pour la navigation. La vidéo a été accélérée d’environ 200 fois avec environ 30 secondes entre les images. Crédit : NASA/JPL-Caltech

AutoNav et le repérage par hélicoptère aident Perseverance à naviguer efficacement entre les régions d’intérêt et à consacrer plus de temps aux campagnes scientifiques. La route à parcourir s’annonce assez excitante alors que nous explorons la gamme complète des capacités de persévérance et d’ingéniosité.

Écrit par Vandi Verma, ingénieur en chef pour les opérations robotiques à la NASA/JPL

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