Járművezetés több millió kilométerről - A Curiosity irányításának kulisszatitkai

Matt Heverly az amerikai űrkutatási hivatal, a NASA bolygókutató részlegénél, a Jet Propulsion Laboratoryban dolgozó 16 fős irányító csapat vezetője. Ők a felelősek azért, hogy a Curiosity, a hatkerekű, radioizotópos termoelektromos generátorral működő robot - hivatalos nevén Marsi Tudományos Laboratórium (Mars Science Laboratory) - fennakadás nélkül átkeljen a vörös bolygó Gale-kráterén. A különböző eszközökkel, köztük sziklák elpárologtatására alkalmas lézerrel felszerelt, 900 kilós szerkezet augusztus 6-án érkezett a bolygóra. Heverly egy számítógép klaviatúra segítségével augusztus 22-én kezdte vezetni a robotot - olvasható a The New York Times amerikai napilapban.

Marsi lét és földi élet

A "vezetni" szó ebben az esetben félrevezető lehet, ugyanis a művelethez nincs botkormány és gyorsítani se lehet. Matt Heverly és csapatának tagjai számítógépes parancsok százainak begépelésével mondják meg a járműnek, hogy hová menjen.

A vezetés ráadásul nem valós idejű. A marsi éjszaka alatt a csapat megtervezi, hova irányítsa a Curiosityt, és az utasításokat a marsi nap kezdetén rádión továbbítják. Aztán hazamennek, visszatérnek a földi életbe.

"Meg kell próbálni nem gondolni arra, hogy mi történik ott, ami természetesen teljesen lehetetlen" - magyarázta a "sofőrök" egyike, a 39 éves Vandi Tompkins. - "Lehet, hogy a robot sikeres helyváltoztatást hajt végre az utasításodnak megfelelően, de előfordulhat az is, hogy egy nemzeti kincset nekivezetsz egy sziklának."

Matt Heverly ezt így fogalmazta meg: "Tegnap éjjel a Marson vezettem, ma pedig füvet nyírtam. Teljesen szürreális."

A Curiosity irányítói egy kis csoportot alkotnak a marskutatási programon belül, amelybe a Mars klímájának és geológiájának tanulmányozásán kívül beletartozik egy régebbi, kevésbé fejlett marsjáró, az Opportunity irányítása is. Több ezer ember dolgozik a Mars-programon, de a Curiosityt irányítók váltak közülük a legszélesebb körben ismertté, miután a NASA közzétette azt a videót, amelyen megörökítették örömüket, amikor a robot sikeres leszállt.

A csapat munkája igen fárasztó. A több évesre tervezett program első három hónapjában a Curiosity irányítói marsi idő szerint élnek és dolgoznak. A marsi nap, a sol 39 perccel és 35 másodperccel hosszabb a földi napnál, és a különbség hamar felhalmozódik, a földi reggel pár hét alatt marsi éjszakává változik. Az irányítók számára ez a időbeosztás azt jelenti, mintha minden három napban két időzónával nyugatabbra mennének, így környezetük valós ideje jelentősen eltér az ő saját idejüktől.

"Akkora alváshiányom van, hogy eljutottam arra a pontra, ahol már a koffein sem segít" - mondta Matt Heverly.

Robotika szakról a NASA-hoz

A csoport vezetője egyébként nevetségesen egyszerű módon jutott megbízatásához. Hét évvel ezelőtt kezdett dolgozni a Marsi Tudományos Laboratóriumban, miután robotika szakon elvégezte a Bostoni Egyetemet.

"Egyik nap körüzenet érkezett, amelyben azt kérdezték, ki akar robotot vezetni" - mesélte. Jelentkezett, és egy év kiképzés után beosztották az Opportunity irányítói közé. Négy évig dolgozott a régi robottal, mielőtt átváltott a Curiosityra.

Ki dönti el, hogy ki irányít és mikor? A beosztás hetekkel előre elkészül, mégpedig annak figyelembe vételével, hogy a robot egyes funkcióinak vezényléséhez ki ért a legjobban. Egy műszakban mintegy fél tucat irányító van beosztva.

A munkanapnak szigorúan meghatározott szerkezete van. A Curiosity marsi idő szerint délután négykor küld jelentést arról, hogyan zajlott az előző helyváltoztatás. Elemzők egy csoportjának 15 perce van arra, hogy megállapítsák, minden rendben ment-e - az időtartamot úgy állapították meg, hogy gyorsan meg lehessen tervezni a következő napi helyváltoztatást.

Amikor a marsjármű önjáróvá válik

Az adatokat, amelyek között a robot kamerájának felvételei is szerepelnek, tudósok elemzik. (A Mars-misszióban mintegy 400 tudós vesz részt.) Az irányítók velük beszélik meg, hová irányítsák a robotot. Mivel gyakorlatilag vakon vezetik a Curiosityt, egyelőre lassan mozgatják, legfeljebb 9 métert tesznek meg vele egy nap. Később ez a távolság napi 90 méterre is nőhet.

Miután a terv elkészült, az irányítók háromdimenziós képet adó szemüvegen át vizsgálják a Marsról készült felvételeket, és komputeranimációval szimulálják az útvonalat. Aztán több száz parancsot visznek be a gépbe, megszabva ezzel a robot másnapi mozgását. Az utasításokat végül elküldik a Curiositynak, remélve, hogy az megérti, s hogy nincs egyetlen helytelen kód se köztük.

Matt Heverly az emlékezésbe belesápadva felidézett egy esetet, amely még az Opportunityval történt. Egy nap a tudósok úgy döntöttek, hogy visszarendelik a robotot egy olyan helyre, ahol korábban járt. A Heverlytől kapott parancsokból az Opportunity meg is értette, hogy vissza kell térnie a pár méternyivel hátrébb lévő pontra.

"De ahelyett, hogy visszahátrált volna, úgy döntött, hogy megkerüli az egész bolygót, és úgy jut el oda" - mesélte Heverly. Szerencsére egy beépített biztonsági funkció működésbe lépett és leállította a robotot, még mielőtt túl messzire távolodhatott volna.

"Ijesztő eset volt. Ezek azok, amelyek egészen más jelentést adnak a 'Mi volt ma a munkahelyeden, drágám?' kérdésnek" - összegezte az elmondottakat.