Способен на большее, чем Curiosity и Perseverance: NASA тестирует ровер для покорения Марса и Луны

В суровых условиях пустыни Колорадо на юге Калифорнии прошли полевые испытания нового прототипа планетохода, разработанного инженерами NASA. Компактный четырёхколёсный аппарат, получивший название ERNEST (Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain), успешно преодолел дистанцию в 26 километров, демонстрируя высокий уровень автономности и способность передвигаться по сложному рельефу с минимальным вмешательством человека.

Разработка, созданная в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA, призвана решить одну из ключевых задач будущих миссий — исследование труднодоступных и опасных для человека территорий на Луне и Марсе. В отличие от действующих марсоходов, таких как Curiosity и Perseverance, ERNEST обладает рядом уникальных технологических преимуществ, которые могут кардинально изменить подход к планетарным исследованиям.

Основное отличие ERNEST от своих предшественников заключается в его активной системе подвески. В то время как классические роверы используют пассивную систему «рокер-богги», которая, хоть и надёжна, имеет ограничения при преодолении крутых склонов и крупных препятствий, новый прототип способен на большее.

Манипуляция колёсами и распределение веса. ERNEST может независимо поднимать каждое из своих колёс, чтобы «перешагивать» через камни и расщелины. Активная подвеска позволяет ему динамически перераспределять вес между колёсами, что критически важно для сохранения сцепления и устойчивости на экстремальных уклонах, ожидаемых в лунных кратерах или на марсианских утёсах. При необходимости ровер может переключаться в более энергоэффективный пассивный режим.

Благодаря двум шарнирным сочленениям в передней части и четырём поворотным колёсам, аппарат способен двигаться не только вперёд и назад, но и боком, а также использовать сложные «походки», такие как «извивание» и «шагание» колёсами. Это даёт ему беспрецедентную манёвренность.

Продвинутая автономия. Ключевым направлением испытаний стала отработка автономных алгоритмов. Используя метод обучения с подкреплением (reinforcement learning), команда JPL сначала обучила ровер в высокоточном виртуальном симуляторе, который был откалиброван на основе данных о реальном поведении аппарата на различных грунтах. После тысяч часов симуляций ERNEST успешно применил полученные навыки в реальном мире, самостоятельно преодолевая на полигоне Mars Yard препятствия в виде песчаных волн, завалов из камней и крутых ступеней.

В ходе недавней полевой кампании прототип продемонстрировал скорость до 1 км/ч, что на порядок превышает показатели роверов на Марсе. За 37 часов вождения, растянутых на неделю, он показал потенциал для будущих «научных роуд-трипов» по поверхности других небесных тел.

Разработка ERNEST началась в 2022 году на средства внутреннего фонда исследований JPL, а ныне поддерживается программой исследования Марса и Управлением научной стратегии и интеграции NASA.