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I Mars Exploration Rover stanno attraversando la superficie del Pianeta Rosso ormai da quasi cinque anni. Ma come sono esattamente i due rover, Spirit e Opportunity, 'spinti' dalla Terra, a circa 150 milioni di km di distanza? Molti di noi potrebbero avere visioni di joystick, simili a quelli usati per i giocattoli telecomandati, ma non è affatto così. Tuttavia, essere un 'Rover Driver' è un lavoro in cui avere esperienza con i videogiochi e il software di simulazione fa bene al tuo curriculum! Scott Maxwell è uno dei quattordici piloti di rover, o pianificatori come vengono anche chiamati, che la scorsa settimana ha dato un aggiornamento sullo stato di Spirit and Opportunity. Oggi, Scott fornisce i dettagli su come guidare un rover su Marte.
'Il modo in cui avremmo voluto che funzionasse', ha detto Scott in un'intervista telefonica da JPL, 'è se potessimo avere un joystick in cui se spingessimo in avanti il joystick il rover andrebbe avanti, o si spingerebbe indietro e il rover si fermerebbe. Ma, con ritardi nei segnali radio, spingevi in avanti il joystick e 10 minuti dopo il rover riceveva il segnale per andare. Ma sulla Terra, non saprai se ha funzionato per altri 10 minuti dopo, a causa del tempo impiegato dal segnale per tornare da te.
Ciò creerebbe un incubo nella logistica, nella pianificazione e nelle operazioni, perché i conducenti non possono 'vedere' cosa sta facendo il rover in tempo reale. Quindi, invece, gli autisti del rover fanno il turno di notte marziano.
Vista recente dalla telecamera di emergenza di Opportunity. Credito: NASA/JPL/Cornell
'Sfruttiamo il fatto che i nostri rover a energia solare devono spegnersi per la notte', ha affermato Scott. “Così, mentre il sole sta tramontando nel cielo marziano, al rover viene ordinato di scattare foto del mondo intorno a loro e inviarle prima che vadano a dormire. Quando riportiamo quei dati sulla Terra, ci mettiamo al lavoro. Prendiamo tutte le immagini e le inseriamo in una simulazione. Abbiamo un mondo di simulazione 3D, un po' come un videogioco, sui nostri computer. Quindi, abbiamo un rover simulato che mettiamo giù in quel mondo 3D e invece guidiamo quel rover in giro'.
Quindi in quel mondo 3D, i conducenti del rover possono testare ogni possibilità, commettere tutti gli errori (capovolgere il rover, rimanere bloccati, guidare da un precipizio, schiantarsi contro una grande roccia) e perfezionare la sequenza di guida mentre i veri rover sonnecchiano in modo sicuro e pacifico. Ciò ha sicuramente contribuito alla lunga vita che i rover hanno condotto, poiché in cinque anni i conducenti del rover hanno guidato in sicurezza e con successo i rover a guidare dentro e fuori dai crateri, a scalare una collina impegnativa e a fare più chilometraggio di quanto chiunque avesse mai pensato possibile . La più grande calamità di guida è stata rimanere bloccati in una duna di sabbia, ma ora il team di guida ha qualche asso nella manica per evitarlo (vedi parte 1).
Quindi, quando i piloti perfezionano i comandi all'interno della simulazione e perfezionano l'esatta sequenza di movimenti per il rover, caricano quei comandi e li inviano al vero rover. Quindi, mentre il sole sta sorgendo su Marte, il rover si sveglia, riceve un collegamento di comunicazione dalla Terra, elabora i comandi e si mette in funzione mentre i conducenti del rover vanno a dormire. 'Alla fine della giornata del rover, ci invia più immagini e dati e ricominciamo il ciclo da capo', ha detto Scott.
Banco di prova Rover. Credito: JPL
Se c'è una situazione particolarmente difficile, come quanta inclinazione può sopportare il rover senza ribaltarsi, un rover di prova può seguire le stesse sequenze in un ambiente simulato di Marte nel Mars Yard del JPL.
Nel 2004, durante la 'missione principale', i primi tre mesi della missione (il periodo di tempo previsto per la durata dei rover) tutti coloro che hanno lavorato con MER vivevano nell'ora di Marte. Poiché i due rover si trovano ai lati opposti del pianeta, ciò significava che le operazioni continuavano 24 ore al giorno. E poiché un giorno di Marte è di 40 minuti più lungo del giorno della Terra, ciò significava un ciclo sonno/veglia in perenne cambiamento, una situazione difficile in cui il tuo corpo si sente continuamente 'jet-lag'. Ma ora che la missione è in corso da così tanto tempo, i pianificatori operano in una modalità più normale per la Terra e si prendono persino dei fine settimana liberi. Tuttavia, il turno di otto ore di un pianificatore può iniziare ovunque dalle 6:00 a mezzogiorno.
Quindi qual è una guida media per i rover? 'Va molto', ha detto Scott, 'ma un'unità media è nelle vicinanze di pochi metri'. In questo momento Spirit sta lottando per risalire il lato di 'Home Plate', un basso altopiano, che per un rover è una ripida collina. Il terreno friabile cede sotto le sue ruote mentre fa la salita, rendendo difficile guidare papà di pochi centimetri in un giorno. Inoltre, Spirit ha a che fare con bassi livelli di potenza da pannelli solari ricoperti di polvere, fornendo energia limitata per qualsiasi grande unità. Subito dopo una recente tempesta di polvere, i pannelli solari di Spirit producevano solo 89 wattora, ovvero l'energia necessaria per far funzionare una piccola lampadina per un'ora e mezza.
I polverosi pannelli solari di Spirit. Credito: NASA/JP
Ma i livelli di potenza di Opportunity sono molto migliori, e di recente ha guidato per 216 metri, mentre preme il pedale nel tentativo di raggiungere Endeavour Crater, a circa 12 km di distanza.
Alcuni dei driver del rover lavorano principalmente con un rover (Steve Squyres ha detto che è facile affezionarsi a un rover o all'altro, a seconda con quale si sta lavorando) ma Scott va avanti e indietro tra i due. 'Questo è in parte perché sono un capo squadra, e in parte perché sono il tipo di persona che vuole correre e far parte di tutto tutto il tempo!' Egli ha detto. Quando abbiamo parlato con Scott la scorsa settimana, stava lavorando con Spirit e pensava che questa settimana probabilmente avrebbe fatto un giro o due con Opportunity.
Attualmente l'odometro totale di Spirit è di circa 7.530 metri (oltre 4,6 miglia), mentre l'odometro di Opportunity indica quasi 14.000 metri (circa 9 miglia).
JPL ha dei meravigliosi video dei viaggi, dei travagli e dei progressi del rover e puoi tenere traccia dei progressi dei rover controllando la regolarità aggiornamenti sul sito MER.
Domani: cosa hai fatto negli ultimi cinque anni? Scott Maxwell racconta come sono stati cinque anni alla guida dei rover su Marte.
Come guidare un Mars Rover, parte 1
Come guidare un Mars Rover, parte 3