Spirit dan Opportunity memiliki Planet Merah untuk mereka sendiri untuk saat ini, tetapi ESA berencana untuk mengirim penjelajah sendiri untuk merangkak ke permukaan Mars. Alih-alih mencari bukti air masa lalu, ExoMars akan mencari jejak kehidupan, baik dulu maupun sekarang. Jika semuanya berjalan dengan baik, ExoMars akan diluncurkan ke Mars pada tahun 2011.
Sebagai bagian dari program eksplorasi Aurora jangka panjang yang ambisius dan ESA, ExoMars akan mencari jejak kehidupan di Mars. Misi ini membutuhkan teknologi yang sepenuhnya baru untuk robot yang dapat mengendalikan diri, otonomi internal, dan sensor medan visual canggih.
Dekade keempat abad ini dapat melihat Eropa berpartisipasi dalam misi berawak ke Mars dalam apa yang akan menjadi salah satu ekspedisi ruang termegah umat manusia yang pernah ada.
Aurora adalah program ESA yang bertujuan untuk penjelajahan robot dan manusia jangka panjang dari Tata Surya, dengan Mars dan Bulan sebagai target utama.
Sebuah misi manusia ke Planet Merah akan menjadi usaha besar, multi-tahun yang membutuhkan kemampuan fantastis, seluruhnya baru seperti kapal kargo otomatis, persediaan dan alat yang dipra-posisi, dan satelit komunikasi dan navigasi di orbit Mars yang serupa dengan sistem GPS Bumi saat ini.
Para ilmuwan dan insinyur sedang mengerjakan misi 'pendahulu' robot pertama ESA, ExoMars, yang akan diluncurkan sekitar 2011.
ExoMars akan menjelajahi lingkungan biologis di Mars dalam persiapan untuk robot lebih lanjut dan, kemudian, aktivitas manusia. Data dari misi ini juga akan memberikan masukan yang sangat berharga untuk studi eksobiologi yang lebih luas - pencarian kehidupan di planet lain.
Elemen utama dari misi ini adalah kendaraan, robot penjelajah roda, mirip dalam konsep dengan misi Mars Rover NASA saat ini, tetapi memiliki tujuan ilmiah yang berbeda dan peningkatan kemampuan.
"Metode kontrol langsung klasik tidak akan berfungsi ketika kita beroperasi di permukaan Mars di lingkungan yang tidak terstruktur."
Bajak akan menggunakan array surya untuk menghasilkan listrik, dan akan melakukan perjalanan di atas permukaan oranye-merah berbatu Mars, mengangkut muatan ilmiah hingga 12 kilogram termasuk sistem pengeboran ringan pertama kalinya, serta pengambilan sampel dan perangkat penanganan, dan seperangkat instrumen ilmiah untuk mencari tanda-tanda kehidupan masa lalu atau masa kini.
Karena jarak waktu-jeda dan kompleksitas, ExoMars akan melakukan navigasi sendiri menggunakan elektro-optik 'pintar' untuk merasakan secara visual dan menafsirkan medan sekitar dan akan mampu beroperasi secara mandiri menggunakan perangkat lunak cerdas di dalam kapal.
Kontrol otomatis merupakan kemajuan besar
Mode operasi otomatis ini merupakan kemajuan besar bagi ESA, yang telah lama digunakan untuk mengendalikan pesawat ruang angkasa secara langsung menggunakan pengontrol manusia. Dan tidak hanya sistem kendali onboard rover akan menjadi baru.
"ExoMars akan membutuhkan teknik dan teknologi yang sepenuhnya baru untuk beberapa aspek dari sistem kontrol penjelajah berbasis bumi, bukan hanya peningkatan dari apa yang kita miliki saat ini," kata Mike McKay, pengontrol pesawat ruang angkasa senior dan pakar Mars yang berbasis di ESOC, Operasi Pesawat Luar Angkasa ESA, ESA. Center, di Darmstadt, Jerman.
Pengendali ESA belum pernah mengoperasikan misi yang bergerak di permukaan badan lain; Huygens - yang berhasil mendarat di Titan pada tahun 2005 - adalah penyelidikan atmosfer dan bukan pendarat, meskipun berfungsi sebentar setelah mencapai permukaan Titan.
Tugas robot: melintasi kilometer medan untuk mencari kehidupan
Dalam satu contoh tipikal dari operasi otonom penjelajah, pengendali tanah mungkin memancarkan perintah tingkat tinggi yang memerintahkannya untuk berkendara ke tempat yang menarik secara ilmiah di mana saja dari jarak 500 hingga 2.000 meter jauhnya dan melakukan operasi sains, seperti pengeboran di bawah permukaan untuk mengambil sampel tanah untuk tanda-tanda kehidupan. Tetapi kendaraan itu akan menangani detail gerakannya sendiri.
Ini akan mensurvei tanah dengan kamera 3D, membuat model medan digital, memverifikasi lokasinya sekarang, menjalankan simulasi internal dan kemudian membuat keputusan otonom tentang jalan terbaik untuk diikuti, berdasarkan hambatan, status saat ini rover dan pertimbangan risiko / sumber daya .
“Maka itu akan mengarahkan dirinya ke target. Kami berharap akurasi targetnya berada dalam jarak setengah meter di atas lintasan 20 meter, ”kata Bob Chesson, kepala Departemen Pengoperasian Angkasa Manusia dan Eksplorasi Ruang Angkasa di direktorat Operasi ESA.
ExoMars mendapat keuntungan dari penjelajah robot saat ini
Sebagai robot generasi berikutnya, ExoMars akan mendapat untung dari pelajaran yang dipetik dari generasi saat ini, termasuk misi Mars Explorer Rover (MER) NASA. "Kami tidak malu mencoba belajar dari pengalaman agensi-agensi kami," kata Chesson.
“ExoMars akan membutuhkan perubahan budaya; kita harus mengembangkan konsep operasi yang benar-benar interdisipliner. "
Kontrol tanah yang inovatif untuk memungkinkan fungsi yang otonom
Untuk ExoMars, pengontrol di Bumi kemungkinan besar akan ditempatkan di 'ruang kontrol khusus penjelajah', serupa dalam konsepnya dengan ruang kontrol khusus (DCR) yang sekarang disiapkan ESA untuk misi individu yang mengorbit planet.
ESOC akan berfungsi sebagai pusat kendali operasi misi keseluruhan (MOCC), mengendalikan peluncuran dan fase orbit awal (LEOP), pelayaran ke Mars, pemisahan dan pendaratan modul penurunan dan jalan bajak, dengan manajemen operasi permukaan bajak kemungkinan akan dilakukan dari Pusat Operasi Rover yang berlokasi di ALTEC, Pusat Rekayasa Teknologi Logistik Lanjut, di Turin, Italia.
"Desain sistem kendali tanah rover, atau segmen tanah, tergantung pada tujuan ilmiah dan operasional rover, yang belum final, sehingga sistem tanah masih berkembang," kata Chesson. "Pada prinsipnya, fungsi telemetri dan telecommand dasar pada dasarnya akan sama seperti sekarang, tetapi akan memiliki kemampuan baru yang signifikan untuk memungkinkan fungsi otonom rover."
'Membiarkan anak berjalan'
Sistem kontrol darat setidaknya akan memerlukan fasilitas komputasi untuk mengaktifkan alat perencanaan misi tingkat tinggi dan untuk memungkinkan pemantauan medan digital dan pemodelan 3D rover, perencanaan jalur dan lintasan tanah, simulasi di lapangan dan integrasi yang erat dengan kontrol muatan dan ilmiah. operasi.
"Metode kontrol langsung klasik tidak akan berfungsi ketika kita beroperasi di permukaan Mars dalam lingkungan yang tidak terstruktur dan dengan penundaan waktu sinyal yang signifikan," kata Reinhold Bertrand, insinyur perencanaan dan ahli robotika di ESOC. “ExoMars akan membutuhkan perubahan budaya; kita harus 'membiarkan anak berjalan sendiri' sementara kita mengembangkan konsep operasi interdisipliner yang benar-benar. ”
Sumber Asli: Siaran Berita ESA
