Phòng thí nghiệm Động cơ phản lực của NASA đã chế tạo một nguyên mẫu rover bao phủ 16 dặm trong 37 giờ lái xe, khiến nó nhanh hơn khoảng 10 lần so với bất kỳ tàu thám hiểm nào mà cơ quan hiện đang vận hành trên sao Hỏa. Cỗ máy bốn bánh, được gọi là ERNEST, đã đạt tốc độ lên tới 0,6 dặm/giờ trong cuộc thử nghiệm thực địa ở sa mạc Colorado, California vào tháng 3 năm 2026. Tốc độ đó sẽ không đáng kể đối với con người khi đi bộ, nhưng đối với một tàu thám hiểm hành tinh, nó thể hiện sự thay đổi cơ bản trong việc khám phá robot có thể trông như thế nào.
ERNEST là viết tắt của Exploration Rover để điều hướng địa hình dốc cực độ. Nguyên mẫu dài 4 feet và chạy trên bánh xe lưới, khác với bánh xe nhôm cứng đã gây ra sự cố trên sao Hỏa. Đặc điểm nổi bật của nó là hệ thống treo chủ động với hai khớp trợ lực trên mỗi bánh xe, cho phép xe nâng từng bánh xe vượt qua chướng ngại vật, lái sang một bên và chuyển đổi giữa các dáng đi, bao gồm cả những gì JPL mô tả là “vặn vẹo,”Chế độ đi bằng bánh xe và leo chướng ngại vật.
Cơ cấu ly hợp cho phép ERNEST chuyển đổi giữa hệ thống treo chủ động và thụ động khi đang di chuyển. Ở chế độ thụ động, xe tự bảo tồn năng lượng trên địa hình bằng phẳng. Ở chế độ hoạt động, nó có thể vượt qua các sườn dốc và chướng ngại vật có thể dừng hoặc mắc kẹt hệ thống treo rocker-bogie được sử dụng trên mọi tàu thám hiểm sao Hỏa của NASA kể từ khi Sojourner hạ cánh vào năm 1997.
Tốc độ rất quan trọng vì các máy thám hiểm sao Hỏa hiện tại cực kỳ chậm. Curiosity, hạ cánh vào năm 2012 và Perseverance, xuất hiện vào năm 2021, cả hai đều đạt tốc độ tối đa khoảng 0,06 mph. NASA đã gửi 5 máy thám hiểm lên sao Hỏa kể từ năm 1997, và chỉ có Curiosity và Perseverance vẫn còn hoạt động.
Tốc độ của chúng bị hạn chế một phần bởi thiết kế hệ thống treo và một phần bởi phần mềm điều hướng thận trọng chi phối cách chúng di chuyển trên những địa hình xa lạ. ERNEST giải quyết cả hai vấn đề.
JPL đã huấn luyện hệ thống định vị của máy thám hiểm bằng cách sử dụng phương pháp học tăng cường trong phòng thí nghiệm mô phỏng DARTS của mình, chạy hàng nghìn giờ lái xe ảo trên địa hình được tạo theo quy trình trước khi máy chạm đất thực. Cách tiếp cận này cho phép tàu thám hiểm đưa ra quyết định nhanh hơn về vị trí đặt bánh xe mà không cần chờ lệnh của con người từ Trái đất, nơi độ trễ tín hiệu tới Sao Hỏa kéo dài từ 4 đến 24 phút mỗi chiều.
Cuộc thử nghiệm trên sa mạc Colorado không phải là chuyến đi đầu tiên của chiếc rover. JPL lần đầu tiên thử nghiệm ERNEST trong khóa học vượt chướng ngại vật Mars Yard tại khuôn viên Pasadena, sau đó chuyển đến sa mạc để thử nghiệm thực tế hơn trên địa hình tự nhiên. Nhóm nghiên cứu đã chạy máy thám hiểm trong bóng tối để mô phỏng điều kiện ánh sáng mờ ở cực nam mặt trăng, nơi các sứ mệnh trong tương lai sẽ hoạt động trong thời gian hoàng hôn và bình minh.
Trải qua bảy ngày thử nghiệm không liên tục, ERNEST đã tích lũy quãng đường lái xe 26 dặm trong 37 giờ di chuyển thực tế.
Trước nguyên mẫu 4 feet hiện tại, JPL đã chế tạo hai phiên bản nhỏ hơn dài 2 feet và thử nghiệm 11 cấu hình hệ thống treo khác nhau để đi đến thiết kế cuối cùng. Phần cứng trên nguyên mẫu hiện tại được hoàn thành vào tháng 9 năm 2024. Công việc của dự án bắt đầu vào năm 2022, ban đầu được tài trợ bởi ngân sách nghiên cứu và phát triển nội bộ của JPL.
Dự án đã thu hút được nguồn tài trợ từ bên ngoài. Chương trình Thám hiểm Sao Hỏa của NASA và Văn phòng Tích hợp và Chiến lược Khoa học Thám hiểm của họ hiện đang ủng hộ công việc này, một tín hiệu cho thấy cơ quan này coi công nghệ của ERNEST không chỉ là một thử nghiệm trong phòng thí nghiệm. Hari Nayar, kỹ thuật viên chính của JPL dẫn đầu nhóm ERNEST và Issa Nesnas, người đứng đầu cuộc thử nghiệm thực địa, cho biết một phiên bản lớn hơn và nhanh hơn của tàu thám hiểm cuối cùng có thể được sử dụng cho sứ mệnh Mặt Trăng.
Ứng dụng mặt trăng có ý nghĩa chiến lược. NASA đang ngày càng dựa vào các đối tác thương mại để giảm chi phí cho các sứ mệnh hành tinh và một tàu thám hiểm nhanh hơn sẽ cho phép cơ quan này bao phủ nhiều mặt đất hơn trong khoảng thời gian hoạt động hạn chế có sẵn ở các cực mặt trăng, nơi ánh sáng mặt trời và năng lượng không liên tục.
Hệ thống treo rocker-bogie mà ERNEST được thiết kế để thay thế có độ bền đáng kể. Nó mang Người du hành, Tinh thần, Cơ hội, Sự tò mò và Sự kiên trì xuyên khắp Sao Hỏa, và Cơ hội nói riêng đã lái xe hơn 28 dặm trong suốt 15 năm trên hệ thống. Nhưng thiết kế ưu tiên sự ổn định hơn tốc độ và nó không thể chủ động thích ứng với địa hình theo cách mà các khớp nối trợ lực của ERNEST cho phép.
Nhà khoa học hành tinh JPL James Keane đã chỉ ra tiềm năng của tàu thám hiểm trong việc khám phá các khu vực hiện không thể tiếp cận, bao gồm các bức tường miệng núi lửa dốc, ống dung nham và các khu vực bị che khuất vĩnh viễn gần cực nam mặt trăng nơi được cho là có băng nước. Đó là những môi trường mà xe tự hành có thể tự nâng bánh xe và thay đổi dáng đi sẽ có lợi thế đáng kể so với môi trường dựa vào hình học thụ động để đứng thẳng.
Điều đáng chú ý là ERNEST vẫn là nguyên mẫu chứ không phải phương tiện đủ tiêu chuẩn bay. Khoảng cách giữa một cuộc thử nghiệm thành công trên sa mạc và một chiếc xe tự hành có thể sống sót sau khi phóng, hạ cánh và nhiều năm hoạt động ở một thế giới khác là rất lớn. JPL chưa công bố sứ mệnh cụ thể cho công nghệ hoặc mốc thời gian khi phiên bản máy bay có thể sẵn sàng.
Tuy nhiên, 16 dặm trong 37 giờ là một con số làm thay đổi cuộc trò chuyện về những gì xe thám hiểm có thể làm. Curiosity đã lái xe khoảng 21 dặm trong 14 năm trên sao Hỏa. ERNEST đã đi được 3/4 quãng đường đó trong một tuần.
Nguồn The Next Web