کاوشگر مریخ Curiosity ناسا، پس از گذشت ۱۳ سال از فرود تاریخی خود بر سطح مریخ، یک ارتقای بزرگ در سیستم هوشمندی، توانایی چندوظیفگی و مدیریت انرژی دریافت کرده است.
به گزارش تکناک، این به‌روزرسانی‌ها به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که مأموریت کاوشگر را در شرایط کاهش تدریجی توان تولیدی منبع انرژی هسته‌ای آن، همچنان فعال، کارآمد و علمی نگاه دارند.
مهندسان آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا (JPL) در کالیفرنیای جنوبی، که ساخت و بهره‌برداری از این کاوشگر شش‌چرخ را بر عهده دارند، مجموعه‌ای از تغییرات نرم‌افزاری و عملیاتی را پیاده‌سازی کرده‌اند. این تغییرات شامل افزایش خودمختاری کاوشگر، قابلیت انجام چند کار به‌طور هم‌زمان و تصمیم‌گیری مستقل برای استراحت زودهنگام در صورت اتمام وظایف روزانه است.
هدف اصلی این بهینه‌سازی‌ها، استفاده حداکثری از ژنراتور ترموالکتریک رادیوایزوتوپی چندماموریته (MMRTG) است، که با گرمای حاصل از واپاشی پلوتونیوم، برق تولید می‌کند. این منبع انرژی نسبت به پنل‌های خورشیدی که در مأموریت‌های قبلی استفاده می‌شدند، در برابر تغییرات آب‌وهوایی مریخ، گردوغبار و تاریکی مقاوم‌تر است و توانایی فعالیت شبانه‌روزی را فراهم می‌کند.
با گذشت زمان و کاهش تدریجی فعالیت پلوتونیوم در MMRTG، زمان شارژ باتری‌ها افزایش یافته است و در نتیجه انرژی کمتری برای فعالیت‌های علمی روزانه باقی می‌ماند. مهندسان ناسا اکنون مانند مدیران بودجه مالی، مصرف انرژی را به‌صورت دقیق و لحظه‌ای مدیریت می‌کنند. هر دستگاه، از رادیو و دوربین‌ها گرفته تا گرم‌کن‌ها و ابزارهای علمی، بخشی از این بودجه را مصرف می‌کند. تغییرات اخیر باعث شده است که کاوشگر مریخ Curiosity بتواند برخی وظایف را هم‌زمان انجام دهد؛ مانند ارسال داده‌ها به مدارگردها در حالی که در حال حرکت یا استفاده از بازوی رباتیک است. این کار زمان روشن بودن سیستم‌ها را کاهش می‌دهد و صرفه‌جویی قابل توجهی در انرژی ایجاد می‌کند.
کاوشگر مریخ Curiosity در ماه‌های اخیر به بخشی از کوه شارپ رسیده، که پوشیده از ساختارهای زمین‌شناسی کم‌نظیری موسوم به سازه‌های Boxwork است. این برجستگی‌های شبکه‌ای، به احتمال زیاد میلیاردها سال پیش و در پی رسوب‌گذاری مواد معدنی توسط آب زیرزمینی شکل گرفته‌اند. گستره این سازه‌ها چندین کیلومتر را شامل می‌شود و ممکن است اطلاعات ارزشمندی درباره دوره‌های پایانی زیست‌پذیری مریخ قبل از تبدیل شدن به یک سیاره خشک و سرد ارائه دهد.
بررسی دقیق این ساختارها نیازمند مصرف بالای انرژی است، چرا که علاوه بر جابه‌جایی و نمونه‌برداری، گرم نگه‌داشتن ابزارها، حسگرها و الکترونیک داخلی کاوشگر در سرمای شدید مریخ ضروری است.
یکی از مهم‌ترین نوآوری‌های اخیر، اعطای اختیار به Curiosity برای تعیین زمان استراحت در صورت اتمام زودهنگام برنامه روزانه است. این تصمیم‌گیری خودکار باعث کاهش نیاز به شارژ طولانی‌مدت و آزاد شدن انرژی برای فعالیت‌های روز بعد می‌شود. حتی کاهش چند دقیقه‌ای در مصرف انرژی روزانه، در طول سال‌ها تأثیر زیادی بر طول عمر مأموریت و افزایش حجم داده‌های علمی جمع‌آوری‌شده دارد.
کاوشگر مریخ Curiosity از آغاز مأموریت در سال ۲۰۱۲، بیش از ۳۵ کیلومتر بر سطح مریخ پیموده و با چالش‌های متعددی مواجه شده است. خرابی چرخ فیلتر رنگی دوربین Mastcam، مشکلات مکانیکی مته حفاری و فرسایش چرخ‌ها از جمله مواردی هستند که مهندسان JPL با راهکارهای خلاقانه بر آنها غلبه کرده‌اند. به‌عنوان مثال، الگوریتم‌های جدید باعث کاهش فرسایش چرخ‌ها شده و در صورت آسیب شدید، امکان ادامه حرکت با حذف بخش آسیب‌دیده آج چرخ فراهم شده است.
کاوشگر Curiosity که هم‌اندازه یک خودروی متوسط است، بخشی کلیدی از برنامه اکتشاف مریخ ناسا به حساب می‌آید و مأموریت آن بررسی آب‌وهوا، زمین‌شناسی و قابلیت زیست این سیاره در گذشته است. مدیریت این مأموریت بر عهده JPL بوده است و پشتیبانی علمی آن توسط بخش مأموریت علمی ناسا در واشینگتن انجام می‌شود. از مهم‌ترین ابزارهای آن می‌توان به دوربین با وضوح بالای Mastcam اشاره کرد، که توسط شرکت Malin Space Science Systems در سن‌دیگو ساخته شده است و تصاویر باکیفیتی از مناظر و ساختارهای مریخ ثبت می‌کند.
به گفته کارشناسان، مجموعه این ارتقاها و نوآوری‌ها تضمین می‌کند که Curiosity بتواند سال‌های بیشتری به کاوش و گردآوری داده‌های ارزشمند ادامه دهد و درک بشر از گذشته و تحول سیاره سرخ را گسترش دهد.
