הטיסה למאדים משתדרגת: רכב השטח החדש של נאס"א

מאז נחיתתו של הרובר Sojourner בשנות ה-90 ועד היום, רכבי המאדים של נאס"א הסתמכו על מערכת מתלים פסיבית ותיקה המכונה Rocker-Bogie, שנועדה לשמור על משקל קבוע בין ששת הגלגלים. המערכת הזו אמנם אמינה, אך הופכת את הרוברים לאיטיים להחריד - רובר הדגל הנוכחי, ה-Perseverance, מגיע למהירות שיא של פחות מכ-160 מטרים בשעה על קרקע שטוחה. מעבר לכך, פני השטח המאדימיים הקשוחים גורמים לבלאי כבד לגלגלים, ומדרונות תלולים המלאים בחול וסלעים מחייבים לרוב עיקופים ארוכים ומורכבים שמבזבזים זמן משימה יקר.

כדי לפתור את צוואר הבקבוק הזה, מהנדסי המעבדה להנעה סילונית (JPL) של נאס"א מפתחים את Ernest (ראשי תיבות של Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain). בניגוד לקודמיו, Ernest מצויד בארבעה גלגלים בלבד ומתבסס על מערכת מתלים אקטיבית. שני מפרקים ממונעים בחלקו הקדמי מפעילים גימבל המאפשר לרובר לשנות את סגנון התנועה שלו בהתאם לתנאי השטח.

הליכת גלגלים והחלטות עצמאיות

במסגרת סדרת ניסויים מפרכת שנערכה לאחרונה במדבר קולורדו, אב-הטיפוס הפגין יכולות שטח יוצאות דופן.

• ורסטיליות תנועתית: הרובר מסוגל להרים כל גלגל בנפרד כדי "לצעוד" מעל סלעים ומכשולים. הוא תומך במגוון צורות התקדמות כמו התפתלות ו"הליכת-גלגלים".

• תנועה הידרוסטטית מלאה: הודות לארבעה גלגלים בעלי יכולת היגוי עצמאית, הרובר מסוגל לנוע לכל כיוון ובכל זווית.

• ניהול אנרגיה חכם: המערכת מסוגלת לזפזפ באופן אוטומטי בין מתלים אקטיביים למתלים פסיביים כדי לחסוך באנרגיה בהתאם לצורך המשימה.

• עצמאות בשטח: הגרסה הנוכחית של Ernest כוללת "יכולות קבלת החלטות עצמאיות משופרות", שנועדו להפחית את התלות במפעילי המשימה בכדור הארץ ולמנוע את שיהוי הזמן בתקשורת.

• מבחן התוצאה במדבר: במהלך שבעה ימי ניסוי, הרובר נסע במשך למעלה מ-37 שעות וגמא מרחק של כ-25 קילומטקים, תוך שהוא מגיע למהירות שיא חסרת תקדים לרוברים מסוגו של כ-1 קמ"ש.

המעבר למערכת מתלים אקטיבית ורוברים בעלי ארבעה גלגלים מבוססי AI אינו רק שדרוג מכני, אלא שינוי פרדיגמה מוחלט בדרך שבה האנושות תחקור את מערכת השמש. "עם רכב כזה, אפשר לצאת לרוד-טריפ מדעי אמיתי על הירח או על מאדים", הסביר ג'יימס קיין, מדען פלנטרי מ-JPL העובד על משימות ירח.

הפרויקט, שהחל את דרכו בשנת 2022 ועבר כבר מספר סבבי פיתוח שכללו בחינה של כעשר קונפיגורציות שונות, מכוון ישירות לדור הבא של משימות ארטמיס והמשך חקר מאדים.

הגרסה הנוכחית שנבחנה במדבר היא באורך של כארבעה פיט (כ-1.2 מטרים), אך בנאס"א כבר מבהירים כי הדגם הסופי שישוגר לחלל יהיה כפול בגודלו. היכולת לכסות שטחים נרחבים במהירות גבוהה, מבלי להיתקע בדיונות חול או לסבול משברים בגלגלים, תאפשר לסוכנות החלל לבצע משימות איסוף דגימות מורכבות ומרוחקות - בקצבי זמן שעד היום נחשבו למדע בדיוני.