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Les capacités de conduite autonome du Perseverance Rover de la NASA sont mises à l’épreuve dans la ruée vers le delta de Mars

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Les capacités de conduite autonome du Perseverance Rover de la NASA sont mises à l’épreuve dans la ruée vers le delta de Mars

Le rover Mars Perseverance de la NASA réfléchit sur les traces de ses roues le 17 mars 2022, le 381 Sol day ou Sol day de la mission. Crédit : NASA/JPL-Caltech

Les capacités de conduite autonome du rover seront mises à l’épreuve ce mois-ci alors qu’une série record de sprints commence vers son prochain lieu d’échantillonnage.

Mars rover is trying to cover more distance in a single month than any rover before it – and it’s doing so using artificial intelligence. On the path ahead are sandpits, craters, and fields of sharp rocks that the rover will have to navigate around on its own. At the end of the 3-mile (5-kilometer) journey, which began March 14, 2022, Perseverance will reach an ancient river delta within Jezero Crater, where a lake existed billions of years ago.

This delta is one of the best locations on Mars for the rover to look for signs of past microscopic life. Using a drill on the end of its robotic arm and a complex sample collection system in its belly, Perseverance is collecting rock cores for return to Earth – the first part of the Mars Sample Return campaign.

“The delta is so important that we’ve actually decided to minimize science activities and focus on driving to get there more quickly,” said Ken Farley of Caltech, Perseverance’s project scientist. “We’ll be taking lots of images of the delta during that drive. The closer we get, the more impressive those images will be.”

Les capacités de conduite autonome du Perseverance Rover de la NASA sont mises à l’épreuve dans la ruée vers le delta de Mars

NASA’s Perseverance Mars rover will follow the proposed route to Jezero Crater’s delta shown in this animation. The delta is one of the most important locations the rover will visit as it seeks signs of ancient life on Mars. Credit: NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/University of Arizona

The science team will be searching these images for the rocks they’ll eventually want to study in closer detail using the instruments on Perseverance’s arm. They’ll also hunt for the best routes the rover can take to ascend the 130-foot-high (40-meter-high) delta.

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But first, Perseverance needs to get there. The rover will do this by relying on its self-driving AutoNav system, which has already set impressive distance records. While all of NASA’s Mars rovers have had self-driving abilities, Perseverance has the most advanced one yet.

“Self-driving processes that took minutes on a rover like Opportunity happen in less than a second on Perseverance,” said veteran rover planner and flight software developer Mark Maimone of NASA’s Jet Propulsion Laboratory in Southern California, which leads the mission. “Because autonomous driving is now faster, we can cover more ground than if humans programmed every drive.”

How Rover Planning Works

Before the rover rolls, a team of mobility planning experts (Perseverance has 14 who trade off shifts) writes the driving commands the robotic explorer will carry out. The commands reach Mars via NASA’s Deep Space Network, and Perseverance sends back data so the planners can confirm the rover’s progress. Multiple days are required to complete some plans, as with a recent drive that spanned about 1,673 feet (510 meters) and included thousands of individual rover commands.

Some drives require more human input than others. AutoNav is useful for drives over flat terrain with simple potential hazards – for instance, large rocks and slopes – that are easy for the rover to detect and work around.

Thinking While Driving

AutoNav reflects an evolution of self-driving tools previously developed for NASA’s Spirit, Opportunity, and Curiosity rovers. What’s different for AutoNav is “thinking while driving” – allowing Perseverance to take and process images while on the move. The rover then navigates based on those images. Is that boulder too close? Will its belly be able to clear that rock? What if the rover wheels were to slip?

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Upgraded hardware allows “thinking while driving” to happen. Faster cameras mean Perseverance can take images quickly enough to process its route in real-time. And unlike its predecessors, Perseverance has an additional computer dedicated entirely to image processing. The computer relies on a single-purpose, super-efficient microchip called a field-programmable gate array that is great for computer vision processing.

“On past rovers, autonomy meant slowing down because data had to be processed on a single computer,” Maimone said. “This extra computer is insanely fast compared to what we had in the past, and having it dedicated for driving means you don’t have to share computing resources with over 100 other tasks.”

Of course, humans aren’t completely out of the picture during AutoNav drives. They still plan the basic route using images taken from space by missions like NASA’s Mars Reconnaissance Orbiter. Then, they mark obstacles such as potential sand traps for Perseverance to avoid, drawing “keep out” and “keep in” zones that help it navigate.

Another big difference is Perseverance’s sense of space.

Curiosity’s autonomous navigation program keeps the rover in a safety bubble that is 16 feet (5 meters) wide. If Curiosity spots two rocks that are, say, 15 feet (4.5 meters) apart – a gap it could easily navigate – it will still stop or travel around them rather than risk passing through.

But Perseverance’s bubble is much smaller: A virtual box is centered on each of the rover’s six wheels. Mars’ newest rover has a more sensitive understanding of the terrain and can get around boulders on its own.

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“When we first looked at Jezero Crater as a landing site, we were concerned about the dense fields of rocks we saw scattered across the crater floor,” Maimone said. “Now we’re able to skirt or even straddle rocks that we couldn’t have approached before.”

While previous rover missions took a slower pace exploring along their path, AutoNav provides the science team with the ability to zip to the locations they prioritize the most. That means the mission is more focused on its primary objective: finding the samples that scientists will eventually want to return to Earth.

More About the Mission

A key objective for Perseverance’s mission on Mars is astrobiology, including the search for signs of ancient microbial life. The rover will characterize the planet’s geology and past climate, pave the way for human exploration of the Red Planet, and be the first mission to collect and cache Martian rock and regolith (broken rock and dust).

Subsequent NASA missions, in cooperation with ESA (European Space Agency), would send spacecraft to Mars to collect these sealed samples from the surface and return them to Earth for in-depth analysis.

The Mars 2020 Perseverance mission is part of NASA’s Moon to Mars exploration approach, which includes Artemis missions to the Moon that will help prepare for human exploration of the Red Planet.

JPL, which is managed for NASA by Caltech in Pasadena, California, built and manages operations of the Perseverance rover.

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La sonde européenne « Joyce » s’approche de la Terre et de la Lune en route vers Jupiter – Euractiv

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La sonde européenne « Joyce » s’approche de la Terre et de la Lune en route vers Jupiter – Euractiv

Un vaisseau spatial lancé l’année dernière devrait revenir en orbite autour de la Terre et de la Lune le mois prochain dans le cadre d’une première manœuvre à haut risque au monde alors qu’il traverse le système solaire jusqu’à Jupiter.

La sonde Juice de l’Agence spatiale européenne a été lancée en avril 2023 pour découvrir si les lunes glacées de Jupiter, Ganymède, Callisto et Europe, sont capables d’héberger une vie extraterrestre dans leurs vastes océans cachés.

Le vaisseau spatial sans pilote, qui pèse six tonnes, se trouve actuellement à 10 millions de kilomètres de la Terre.

Mais il reviendra sur la Lune puis sur la Terre les 19 et 20 août, où il utilisera leur poussée gravitationnelle pour fournir du carburant lors de son voyage sinueux de huit ans vers Jupiter.

Le personnel du Centre d’opérations spatiales de l’ESA à Darmstadt, en Allemagne, a commencé cette semaine à préparer cette manœuvre complexe.

Le jus devrait atteindre le système de Jupiter en juillet 2031.

Le voyage empruntera une route panoramique. Le lancement du vaisseau spatial Europa Clipper de la NASA est prévu pour octobre, mais il a battu Joyce d’un an pour atteindre les lunes de Jupiter.

Une route longue et sinueuse

Joyce choisit la route la plus longue, en partie parce que la fusée Ariane 5 utilisée pour lancer la mission n’était pas assez puissante pour lancer une fusée directement sur Jupiter, située à environ 800 millions de kilomètres.

Sans une fusée massive, envoyer Juice directement vers Jupiter nécessiterait 60 tonnes de carburant à bord – et Juice n’en a que trois tonnes, selon l’Agence spatiale européenne.

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« La seule solution est d’utiliser des aides gravitationnelles », a expliqué à l’AFP Arnaud Boutonnais, responsable des analyses de la mission à l’ESA.

En volant à proximité des planètes, les vaisseaux spatiaux peuvent profiter de leur gravité, ce qui peut modifier leur trajectoire, les accélérer ou les ralentir.

De nombreuses autres missions spatiales ont utilisé des planètes pour augmenter la gravité, mais le survol de la Terre et de la Lune le mois prochain sera une « première mondiale », a déclaré l’Agence spatiale européenne.

L’agence a déclaré qu’il s’agirait de la première « manœuvre d’assistance à double gravité » utilisant des poussées provenant de deux mondes successifs.

Juice parcourra 750 kilomètres au-dessus de la Lune le 19 août, avant de passer par notre planète natale le lendemain.

La sonde quittera la Terre à une vitesse de « 3,3 kilomètres par seconde – au lieu de trois kilomètres si on n’avait pas ajouté la Lune », a précisé Boutonnais.

La sonde Goss passant très rapidement à proximité de la Terre et de la Lune, elle en profitera pour prendre des photos et tester nombre de ses instruments.

Sur Terre, certains prendront des photos de la planète. Certains observateurs du ciel chanceux, équipés de télescopes ou de jumelles puissants, pourront peut-être repérer la planète lors de son passage au-dessus de l’Asie du Sud-Est.

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‘Plat à spaghetti’

Cette étape a été soigneusement calculée depuis de nombreuses années, mais ce ne sera pas une promenade de santé.

« Notre objectif est de créer un trou de souris », a confirmé Boutone.

La moindre erreur lors de son orbite autour de la Lune serait aggravée par la gravité terrestre, créant un faible risque que le vaisseau spatial puisse entrer et brûler dans l’atmosphère terrestre.

L’équipe sur Terre surveillera de près le vaisseau spatial et disposera de 12 à 18 heures pour calculer sa trajectoire et l’ajuster si nécessaire, a déclaré Boutonnet.

Il craignait avant tout un scénario dans lequel la quantité de corrections de cap nécessaires effacerait les gains réalisés grâce au double lance-pierre pour le monde, ce qui signifierait qu’ils « feraient tout cela pour rien ».

Si tout se passe bien, Juice se dirigera à nouveau vers l’espace interplanétaire – au moins pendant un petit moment.

Il se dirigera d’abord vers Vénus pour un nouvel élan en 2025.

La sonde s’approchera encore deux fois de la Terre : une fois en 2026, puis une dernière fois en 2029 avant de finalement s’élancer vers Jupiter.

Vient ensuite la partie la plus difficile.

Une fois que Juice aura atteint Jupiter, il utilisera jusqu’à 35 assistances gravitationnelles pour rebondir autour des lunes océaniques de la planète.

Durant cette étape, le trajet de la sonde ressemble à « une véritable assiette de spaghettis », a déclaré Bottonet.

Il a ajouté : « Ce que nous faisons au système Terre-Lune n’est qu’une plaisanterie comparé à lui. »

En savoir plus avec Euractiv

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

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La mission historique de l’astronaute Polaris Dawn de SpaceX a été reportée à la mi-août

Nous devrons tous attendre encore un peu pour assister au tout premier vol spatial privé.

SpaceX vise désormais la mi-août pour lancer Polaris Dawn, une mission financée par l’homme d’affaires milliardaire Jared Isaacman. Le prochain vol, qui utilisera le vaisseau spatial Crew Dragon et la fusée Falcon 9 de SpaceX, devait décoller au plus tard le 31 juillet.

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

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Le T. rex était peut-être beaucoup plus lourd et plus long qu’on ne le pensait auparavant – étude

Les chercheurs suggèrent que le Tyrannosaurus rex était peut-être 70 % plus lourd qu’on ne le pensait auparavant et 25 % plus long.

Le plus grand T. rex jamais trouvé vivant pourrait être beaucoup plus grand que le plus grand spécimen actuellement connu, puisqu’il pèse environ 15 tonnes au lieu de 8,8 tonnes et mesure 15 mètres de long au lieu de 12 mètres, selon l’étude.

De nombreux dinosaures plus grands appartenant à divers groupes ont été identifiés à partir d’un seul bon spécimen fossile.

Il est donc impossible de savoir si cet animal est un grand ou un petit exemplaire de cette espèce.

Les chercheurs soulignent que déterminer quel dinosaure était le plus grand, sur la base d’une poignée de fossiles, n’a pas beaucoup de sens.

Dans la nouvelle étude, le Dr Jordan Malone du Musée canadien de la nature à Ottawa, au Canada, et le Dr David Hone de l’Université Queen Mary de Londres, ont utilisé la modélisation informatique pour évaluer un groupe de dinosaures T. rex.

Ils ont pris en compte des facteurs tels que la taille de la population, le taux de croissance, la durée de vie moyenne et le caractère incomplet des archives fossiles.

« Notre étude suggère que pour les grands animaux fossiles tels que le T. rex, nous n’avons aucune idée, d’après les archives fossiles, de la taille absolue qu’ils ont pu atteindre », a déclaré le Dr Malone.

« C’est amusant de penser à un T. rex de 15 tonnes, mais les implications sont également intéressantes d’un point de vue biomécanique ou écologique. »

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Le Dr Hohn a déclaré : « Il est important de souligner qu’il ne s’agit pas vraiment du T. rex, qui constitue la base de notre étude, mais que cette question s’applique à tous les dinosaures et à de nombreuses autres espèces fossiles.

« Se disputer sur « qu’est-ce qui est le plus gros ? » en se basant sur quelques squelettes n’a pas vraiment de sens. »

Le T. rex a été choisi pour le modèle car bon nombre de ses détails étaient déjà bien appréciés.

Le modèle est basé sur des modèles de crocodiles vivants, choisis en raison de leur grande taille et de leur relation étroite avec les dinosaures.

Les chercheurs ont découvert que les plus grands fossiles connus de T. rex se situent probablement dans le 99e centile, soit le 1 pour cent supérieur de la taille du corps.

Cependant, ils soulignent que pour trouver un animal parmi les 99,99 pour cent (un tyrannosaure sur dix mille), les scientifiques devraient fouiller des fossiles au rythme actuel pendant encore 1 000 ans.

Les estimations de taille sont basées sur un modèle, mais la découverte de géants d’espèces modernes suggère qu’il devait encore y avoir des dinosaures plus grands.

« Certains des os et morceaux isolés indiquent clairement des individus plus gros que les squelettes dont nous disposons actuellement », a déclaré le Dr Hoon.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecology and Evolution.

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