Mars Exploration Rovers har korsat ytan på den röda planeten i nästan fem år nu. Men hur exakt är de två roverna, Spirit and Opportunity, "drivna" från jorden, cirka 150 miljoner km bort? Många av oss kan ha visioner om joysticks, liknande det som används för fjärrkontrollleksaker, men det är inte så alls. Att vara en “Rover Driver” är dock ett jobb där erfarenhet av videospel och simuleringsprogramvara ser bra ut din CV! Scott Maxwell är en av fjorton roverförare, eller planerare som de också kallas, som förra veckan gav oss en uppdatering om Spirit och Opportunity status. Idag ger Scott detaljer om hur man kör en Mars-rover.
"Sättet som vi önskade att det skulle fungera," sade Scott i en telefonintervju från JPL, "är om vi kunde ha en joystick där om vi pressade framåt på joysticken skulle roveren gå framåt eller trycka tillbaka och roveren skulle sluta. Men med förseningar i fördröjningstid i radiosignalerna skulle du trycka framåt på joysticken och 10 minuter senare skulle rover få signalen att gå. Men på jorden vet du inte om det fungerade ytterligare 10 minuter efter det på grund av den tid det tar för signalen att komma tillbaka till dig. "
Detta skulle skapa en mardröm i logistik, planering och drift, eftersom förarna inte kan "se" vad rover gör i realtid. Så istället arbetar roverförarna Martian nattskift.
"Vi drar nytta av att våra solenergidrivare måste stänga av för natten," sade Scott. ”Så när solen går ner på Martiens himmel, beordras roveren att ta bilder av världen runt sig och skicka den innan de sover. När vi får tillbaka den informationen på jorden går vi till jobbet. Vi tar alla bilder och lägger dem i en simulering. Vi har en 3D-simuleringsvärld - på samma sätt som ett videospel - på våra datorer. Sedan har vi en simulerad rover som vi lägger ner i den 3-D-världen och vi kör den roveren istället. "
Så i den 3-D-världen kan roverförarna testa alla möjligheter, göra alla misstag (vipp roveren, fastna, köra av ett fall, krascha in i en stor sten) och perfekta körsekvensen medan de verkliga roverna slumrar säkert och fridfullt. Detta har verkligen hjälpt till med det långa liv som roverna har lett, eftersom roverförarna på fem år har säkert och framgångsrikt guidat roverna att köra in och ut ur kratrar, klättra i en utmanande kulle och sätta på mer körsträcka än någon någonsin trodde var möjligt . Den största körkatastrofen har fastnat i en sanddyn, men nu har körteamet några knep i ärmarna för att undvika det (se del 1).
Så när förarna perfektionerar kommandona i simuleringen och finslipar den exakta sekvensen av rörelser för rover, laddar de upp dessa kommandon och skickar den till den riktiga roveren. Sedan när solen kommer upp på Mars, vaknar rover, tar emot en kommunikationsupplänk från jorden, bearbetar kommandona och den går till jobbet medan roverförarna sover. "I slutet av rover-dagen skickar det fler bilder och data, och vi börjar cykeln igen," sa Scott.
Om det finns en särskilt svår situation, till exempel hur mycket lutning kan rover stå emot utan att tippa över, kan en testrover gå igenom samma sekvenser i en simulerad Mars-miljö ute i JPLs Mars Yard.
Tillbaka 2004 under det "främsta uppdraget", de första tre månaderna av uppdraget (den ursprungliga tiden som roverna var planerade att hålla) alla som arbetade med MER bodde på Mars tid. Eftersom de två roverna är på motsatta sidor av planeten, betydde det operationer som pågår dygnet runt. Och eftersom en Mars-dag är 40 minuter längre än jordens dag, innebar det en ständigt förskjutande sömn / väckningscykel, en svår situation där din kropp ständigt känns "jet-lagged." Men nu när uppdraget har pågått så länge arbetar planerarna i ett mer jordnormt läge och tar till och med några helger. Men ändå kan en planerares skift på åtta timmar starta var som helst från 18.00 till 12.00.
Så vad är en genomsnittlig drivkraft för roverna? "Det varierar mycket," sade Scott, "men en genomsnittlig körning är i närheten av några meter." Just nu kämpar Spirit sig upp på sidan av "Home Plate", en låg platå, som för en rover är en brant kulle. Den smuliga marken släpper ut under hjulen när hon klättrar, vilket gör det svårt att köra far än några centimeter på en dag. Dessutom har Spirit att göra med låga effektnivåer från dammtäckta solpaneler, vilket ger begränsad energi för alla stora enheter. Strax efter en dammstorm nyligen producerade Spirit's solpaneler endast 89 watt timmar, vilket handlar om energin som behövs för att köra en liten glödlampa i en och en halv timme.
Men möjlighetens kraftnivåer är mycket bättre, och hon hade nyligen körningar så länge som 216 meter, när hon sätter pedalen till metallen i ett försök att nå Endeavour krater, cirka 12 km bort.
Några av roverförarna arbetar huvudsakligen med en rover (Steve Squyres har sagt att det är lätt att fästas vid en eller annan rover, beroende på vilken du arbetar med) men Scott går fram och tillbaka mellan de två. "Det beror delvis på att jag är en teamledare, och delvis för att jag är den person som vill springa runt och vara en del av allt hela tiden!" han sa. När vi pratade med Scott förra veckan arbetade han med Spirit och tänkte att han den här veckan förmodligen kommer att göra en bil eller två med Opportunity.
För närvarande är Spirits totala odometri på cirka 7,530 meter (över 4,6 mil), medan Opportunity's kilometerteller läser nästan 14 000 meter (cirka 9 mil).
JPL har några underbara videor av roverens vandringar, resor och framsteg, och du kan hålla reda på rovernas framsteg genom att leta efter regelbundna uppdateringar på MER-webbplatsen.
I morgon: Vad har du gjort de senaste fem åren? Scott Maxwell delar hur fem års körning av Mars-roverna har varit.
Hur man kör en Mars Rover, del 1
Hur man kör en Mars Rover, del 3
