ناسا تختبر نظامًا يسمح لمركبة بيرسيفيرانس بإعادة حساب موقعها على المريخ بشكل مستقل بأقل قدر من الأخطاء
طبقت المركبة الجوالة Perseverance التابعة لناسا تقنية Mars Global Localization، مما يسمح لها بتحديد موقعها الدقيق على سطح المريخ دون الاعتماد على الأوامر المرسلة من الأرض. يقوم النظام بمقارنة الصور الملتقطة بواسطة كاميرات الملاحة مع الخرائط المدارية عالية الدقة المخزنة على متن الطائرة. تم اختبار هذه الوظيفة بنجاح في فبراير 2026 وحققت دقة تبلغ حوالي 25 سم، مما يلغي الحاجة إلى التصحيحات المتكررة من قبل المشغلين البشريين. تعمل الاستقلالية المحسنة على تسريع السفر وتوسيع إمكانيات الاستكشاف العلمي في Jezero Crater.
ويمثل التقدم علامة فارقة في استكشاف الكواكب الروبوتية، حيث أنه يقلل من تأثير تأخير الاتصالات بين المريخ والأرض، والذي يتراوح من 4 إلى 24 دقيقة حسب الموقع المداري للكواكب. ومع النظام الجديد، توقف المركبة حركتها مؤقتًا عند الضرورة، وتعالج البيانات في حوالي دقيقتين وتستأنف رحلتها بشكل مستقل. وقد تم إثبات هذه القدرة في عمليات حقيقية يومي 2 و16 فبراير 2026، مما يؤكد الاستقرار في ظروف التضاريس المريخية الحقيقية.
وقد أكملت مركبة بيرسيفيرانس، التي وصلت إلى المريخ في فبراير 2021، أكثر من خمس سنوات من المهمة النشطة. وتستفيد هذه التقنية من المعالج عالي الأداء المخصص سابقًا للتواصل مع مروحية Ingenuity. تقوم الخوارزمية بإجراء حسابات معقدة مباشرة على الكمبيوتر الموجود على متن الطائرة، دون الحاجة إلى أجهزة إضافية.
تقنية التوطين العالمي لكوكب المريخ بالتفصيل
يعمل النظام بدون أقمار صناعية لتحديد المواقع، على عكس نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) الأرضي. تسجل كاميرات العربة الجوالة مناظر بانورامية للبيئة المحيطة. يتم تقاطع هذه السجلات مع الخرائط المدارية التي حصل عليها مسبار Mars Reconnaissance Orbiter.
تحدد المعالجة السمات الفريدة للتضاريس المريخية التي تعمل كنقاط مرجعية ثابتة. وينتج عن المراسلات بين الصور الأرضية والمدارية تقدير للموقع بدرجة عالية من الموثوقية. تتم العملية الحسابية الكاملة في بضع دقائق على الكمبيوتر الداخلي.
تم التنفيذ الأولي في منطقة مسطحة تسمى مالا مالا، على حافة فوهة جيزيرو. أنتجت المركبة فسيفساء متعامدة من أزواج صور مجسمة لتسهيل المقارنة مع المشاهدات من المدار.
الفوائد الرئيسية لتحسين الحكم الذاتي
- تقليل كبير في الوقت الذي يقضيه الفريق في التصحيحات اليدوية على الأرض
- إمكانية تغطية مسافات أكبر في يوم واحد من العمليات المريخية
- أمان أكبر عند استكشاف التضاريس غير المستوية أو المناطق التي يصعب الوصول إليها
- تحسين الجدول العلمي مع تخصيص المزيد من الوقت لجمع العينات
- تخفيض التكاليف التشغيلية المرتبطة بالتدخلات المتكررة
التغلب على القيود من قياس المسافة البصرية
قبل اعتماد التوطين العالمي للمريخ، اعتمدت المركبة بشكل أساسي على قياس المسافة البصرية. تحسب هذه الطريقة الموقع بناءً على التغييرات المتسلسلة التي تمت ملاحظتها في التضاريس أثناء الحركة. وعلى الرغم من فعاليته في الرحلات القصيرة، إلا أن هذه التقنية تراكمت عليها الأخطاء على مسافات أطول.
ظهرت انحرافات بعشرات الأمتار بعد عدة أيام من الحركة المستمرة. كان الفريق الأرضي بحاجة إلى التدخل بانتظام لإعادة تنظيم الموقع المقدر وإعادة تخطيط الطرق. استهلكت هذه التدخلات الموارد وحدت من النطاق اليومي للمركبة.
Leia Também
اختبار البطارية الجديد يضع هاتف Galaxy S26 Ultra في المقدمة على iPhone 17 Pro Max في التصنيف العالمي
تكشف الأبحاث أن الآباء لا يدركون كيفية استخدام أطفالهم للذكاء الاصطناعي
خصم كبير على هاتف Galaxy S25 Plus يخفض قيمته إلى أقل من 4500 ريال في المتجر الإلكتروني
أدى التأخير في الاتصالات إلى تفاقم الوضع، حيث استغرقت التعليمات دقائق للوصول إلى المركبة. تم اختصار العديد من الطرق أو تعليقها بشكل وقائي لتجنب المخاطر في المناطق غير المألوفة.
الأداء العملي للخوارزمية
تطبق الخوارزمية تقنيات التحويل لمحاذاة صور العربة الجوالة مع الخرائط المدارية. يكتشف أنماط الإغاثة التي تعمل كمثبتات ثابتة في التضاريس. توفر النتيجة موقعًا بهامش خطأ يبلغ حوالي 25 سم.
تسمح هذه الدقة لـPerseverance بتنفيذ الحركات المخططة بثقة أكبر. تم تطوير النظام بواسطة مختبر الدفع النفاث وتم دمجه في برنامج طيران المركبة. أثبتت الاختبارات التي أجريت على تربة المريخ مدى متانتها في الظروف البيئية المختلفة.
تتوقف المركبة الآن عن الملاحة بشكل مستقل، وتعيد حساب موقعها وتستمر دون انتظار تأكيد خارجي. يعمل هذا التسلسل على تحسين استخدام الوقت المتاح للأنشطة العلمية.
التأثير على المهام الحالية والمستقبلية
تعمل القدرة الجديدة على توسيع نطاق Perseverance اليومي إلى Jezero Crater. يجمع الروبوت عينات من الصخور والتربة من مواقع بعيدة بكفاءة أكبر. يؤدي تقليل الإشراف المستمر إلى تحرير الموظفين للقيام بمهام التخطيط الأخرى.
ويمكن تطبيق هذه التكنولوجيا على البعثات اللاحقة إلى المريخ والأجرام السماوية الأخرى. وتسهل أنظمة مماثلة استكشافات القمر والكويكبات وأقمار المشتري وزحل. إن استقلال الاتصالات في الوقت الفعلي يجعل العمليات الأكثر مرونة في البيئات البعيدة ممكنة.
توضح المثابرة أن خوارزميات الرؤية الحاسوبية يمكن أن تحل محل البنى التحتية العالمية غير الموجودة لتحديد المواقع على الكواكب الأخرى. يؤدي الجمع بين التنقل البصري والتعريب الدقيق إلى رفع مستوى الاستقلالية الروبوتية المكانية.
