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Il software del rover ExoMars supera il test di guida, adesso è nelle mani dell’italiana ALTEC

Il software di navigazione destinato alla missione ExoMars 2020 per Marte ha superato il test di guida al “Mars Yard” dell’ESA. Una versione in scala ridotta del rover ExoMars, chiamata ExoMars Testing Rover (ExoTeR), ha manovrato attraverso le rocce e la sabbia del “Planetary Utilization Testbed”, un recinto di 9 x 9 metri soprannominato Mars Yard, all’interno del Planetary Robotics Laboratory dell’ESA a ESTEC, nei Paesi Bassi.

ExoTeR ha progredito ad una velocità di 2 metri al minuto, una velocità di gran lunga superiore a quella a cui si muoverà il vero rover ExoMars, che sarà di 100 metri per ogni giorno marziano della sua missione. Il test di due giorni è stato condotto dagli ingegneri robotici dell’ESA, insieme a un team dell’agenzia spaziale francese CNES. Grazie a oltre due decenni di esperienza nella navigazione autonoma dei rover planetari, questi esperti hanno sviluppato la suite di software “AutoNav” al momento in uso.

Nel corso del 2017 ExoTeR è stato presso l’azienda italiana ALTEC, centro di monitoraggio e controllo del rover ExoMars, per consentire al team di controllo di prendere confidenza con il rover avanzato. A dicembre il rover è tornato in ESTEC per l’aggiornamento dell’algoritmo di navigazione autonomo.

Adesso che il test di navigazione è stato portato a termine con successo, ExoTeR tornerà in Italia, dove il team di controllo di ALTEC lavorerà con le funzionalità aggiuntive di navigazione autonoma. Tutti questi test sono indispensabili perché il segnale fra la Terra e Marte ha un ritardo compreso tra quattro e 24 minuti, quindi non è possibile controllare direttamente a distanza il robot. Per questo il rover dovrà essere capace di prendere autonomamente alcune decisioni. L’ingegnere robotico dell’ESA Luc Joudrier ha spiegato che “piuttosto di inviare traiettorie complete che il rover dovrà seguire, gli invieremo solo il punto di destinazione, il resto verrà affidato alla navigazione autonoma”.

Come è piuttosto semplice sulla carta: sfruttando la strumentazione di bordo “il rover crea una mappa digitale di quello che lo circonda e calcola il modo migliore per raggiungere l’obiettivo. Il software cerca di posizionare il rover in tutte le posizioni per capire quali sono sicure e quali sono troppo difficoltose. A questo punto calcola il percorso più sicuro verso l’obiettivo e inizia a muovere il rover lungo il percorso calcolato. Alla fine di ciascun segmento ripete lo stesso processo di mappatura per progredire”.

Crediti: ESA-G. Porter, CC BY-SA 3.0 IGO

Un procedimento “simile al camminare umano. Guardiamo avanti per decidere dove andare, e mentre camminiamo cambiamo direzione per evitare gli ostacoli. Una volta individuato un percorso senza ostacoli, lo seguiamo per rimanere al sicuro”.

Il rover ExoTeR, come il rover ExoMars, è equipaggiato con telecamere stereo montate per la mappatura digitale. Mentre avanza, controlla costantemente i suoi progressi utilizzando due telecamere frontali. Il rilevamento del movimento basato sulla visione consente di tenere conto di eventuali slittamenti delle ruote.

Crediti: ESA-G. Porter, CC BY-SA 3.0 IGO

ExoMars avrà a bordo due set di software di navigazione autonoma, di cui uno sviluppato da Airbus a Stevenage, nel Regno Unito. “La combinazione [di questi sue software] dovrebbe dare al rover una maggiore flessibilità” secondo Joudrier. “L’idea è che uno potrebbe rivelarsi migliore sui terreni più difficili, l’altro potrebbe far muovere più velocemente il rover su un terreno più facile”.

Crediti: ESA / CNES

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