8 月 10 日消息，本周某個時候，NASA 的火星探測車“毅力號”（Perseverance）將創造一項紀錄，成為在另一個星球表面行駛距離最遠的人造車輛。

據記者瞭解，這輛汽車大小的火星車於 2021 年 2 月成功登陸火星，屆時它將在火星表面累計行駛超過 45.16 公里（28.06 英里），從而打破此前由“機遇號”（Opportunity）火星車保持的紀錄。機遇號於 2018 年與 NASA 失去通信聯繫。

那麼，為什麼毅力號只用了三分之一左右的時間，就達到了這一創紀錄的行駛距離呢？

一輛能夠自動駕駛的火星車

“真正實現這一目標的關鍵技術，是它的自動導航系統。”NASA 噴氣推進實驗室（JPL）毅力號專案經理史蒂文 · 李（Steven Lee）在接受採訪時表示。

與地球上的自動駕駛汽車類似，毅力號搭載了先進的車載攝像頭，可以拍攝周圍地形。這些圖像隨後會由車載電腦通過演算法進行處理，用於計算最安全的行駛路線。

當然，地球上的車輛擁有一些優勢，例如清晰的地圖、道路標誌、車道線等。此外，火星上的“道路”也充滿各種危險，包括巨大的岩石和鬆軟的沙坡。不過，至少毅力號不用面對其他車輛和糟糕的駕駛員。

9 年前發射、與毅力號高度相似的“好奇號”（Curiosity）火星車，也具備類似的成像能力和演算法。但李表示，好奇號搭載的車載電腦落後一代，其中部分晶片技術甚至可以追溯到 20 世紀 90 年代。

因此，好奇號只有約 10% 的行駛過程能夠實現自主駕駛，因為它的計算能力過慢。在火星運行近 15 年後，好奇號累計行駛距離約為 38.6 公里。

相比之下，毅力號約 90% 的行駛距離都是自主完成的，這得益於它搭載了稍微先進一些的“視覺計算單元”（Vision Compute Element）。該系統能夠讓火星車在車輪轉動的同時完成環境感知和計算任務。

當然，毅力號的速度並不快，其最大車輪速度約為每小時 150 米。

不過，由於毅力號不需要頻繁停下來等待地球上的駕駛員發送導航指令，因此它能夠最大限度地提升科學探測效率。

科學探索領域的明星

“這對科學研究幫助非常大。”任務副首席科學家維維安 · 孫（Vivian Sun）表示，“這並不是要低估火星車其他先進能力的重要性，但尤其是自主駕駛能力，讓我們的任務範圍比過去的探測任務更廣。”

毅力號的自動駕駛能力與其任務目標形成了很好的配合。

好奇號降落在蓋爾隕石坑（Gale Crater），並一直緩慢向夏普山（Mount Sharp）上方移動。隨著高度不斷提升，它更多是在系統性地進行詳細測量，行駛速度相對較慢。

而毅力號降落在耶澤羅隕石坑（Jezero Crater），這裏的科學目標分佈更加分散。因此，它能夠從一個地點快速移動到另一個地點，並經常提前抵達新的探索區域，讓科學家感到驚喜。

而這正是一件好事，因為毅力號還有大量工作要完成。

在耶澤羅隕石坑，毅力號正在研究太陽系中最古老的一些岩石，其年代甚至超過地球上的大多數岩石，可以追溯到約 40 億年前。

當時，火星正處於“晚期大撞擊時期”的後期階段，大量岩石仍在內行星區域高速飛行。不過，整個太陽系環境已經開始逐漸穩定下來。

“這是我們第一次能夠在當地直接研究這種地形，這讓人非常興奮。”孫表示。

科學家認為，在這一時期，火星上可能存在大型湖泊，甚至可能存在海洋。毅力號正在探索這些古老地貌，以進一步瞭解當時火星可能存在的地質和環境條件，以及這顆星球是否具備孕育生命的可能。

科學家認為，遠古火星可能有點類似地球上的莫哈韋沙漠，只不過那裏曾經有水流經過。但這一觀點目前仍存在爭議。而隨著毅力號不斷收集數據，科學家擁有了更多研究依據。

繼續行駛，持續探索

好奇號已經在火星上持續工作近 15 年，而毅力號團隊表示，新一代火星車目前狀態也非常良好。

好奇號在火星運行幾年後，任務團隊發現其車輪出現了明顯磨損。因此，NASA 對毅力號的車輪進行了重新設計。李表示，目前還沒有發現毅力號車輪出現明顯磨損跡象。

目前唯一較小的擔憂，是車輪中的執行器。它們最初只按照行駛 20 公里的壽命標準進行測試，但 NASA 目前正在認證其至少支持行駛 100 公里，甚至更遠距離。

毅力號使用放射性同位素溫差發電機（RTG）提供能源，車上沒有推進劑、消耗品或潤滑劑。因此，李表示，這輛火星車未來仍有可能繼續在火星表面自主行駛多年。

來源：中國IT之家