U čemu su se razlikovali vozači vozila na Mesecu i na Marsu?
I bilo je vreme. Iako mu je za to trebalo 10 godina, Nasin rover je prevalio ukupno veće rastojanje od sovjetskog rovera iz 1973, “Лунохода 2“. Rekord je postavljen 27. jula 2014, kada je Marsov rover, prevaljujući po 48 metara dnevno, konašno prešao ukupno 40 km. Tako je „Opportunity“ postao vozilo koje je prevalilo najveći put na površini nekog nebeskog tela.
Od svih rovera sa točkovima, “Opportunity” je pobednik! (NASA)
“Lunohod 2” (E-8 №204) je bio treći i poslednji lunarni rover kojeg su lansirali Sovjeti. Prvi “Lunohod” (E-8 №201) uništen je prilikom lansiranja 19. februara 1968, dok je “Lunohod 1” (misija “Luna 17”), lansiran 10. novembra 1970. a uspešno sleteo na Mesec nedelju dana kasnije. Radio je uspešno do 14. septembra 1970. “Lunohod 2” (“Luna 21”) lansiran je raketom “Proton-K” 8. januara 1973, a na Mesec (u krater Monnier) sleteo je 15. januara u 22:35 po Griniču. Sa masom od 836 kg, “Lunohod 2” je bio najteža letilica koja je sletela na neki drugi svet, sve do uspešnog sletanja “Curiosityja” 2012. na Mars. Najnoviji Marsov rover imao je masu od 900 kg, za malo pretekavši veterana sovjetskog istraživanja.
Umetnička vizija “Lunohoda 2”.
Nasuprot njemu, “Opportunity” (MER-B/MER-1), sa masom od samo 180 kg, poleteo je put Marsa 7. jula 2003, a u Meridiani Planumje sleteo 25. januara 2004, postavši treći rover koji je vozio Marsovom površinom, posle “Sojournera” i “Spirita”.
Ali, kako je moguće da je “Opportunityju” trebalo toliko vremena da prestigne rastojanje koje je prevalio “Lunohod 2”? Odgovor treba tražiti u različitim uslovima dve kosmičke misije. “Lunohodom” je upravljala petočlana posada sa Zemlje u realnom vremenu. Danas se to naziva “daljinskom prisutnošću”. Međutim, kašnjenje u komunikaciji zbog velike udaljenosti Zemlje i Marsa čini kontrolu Marsovih vozila nemogućom u realnom vremenu (kašnjenje nekad iznosi i 40 minuta). Pored toga, roveri nisu bili u stalnom kontaktu sa Zemljom pa je trebalo svaku komunikacionu sesiju maksimalno iskoristiti (obično su obavljane dve sesije preko sondi “Mars Odyssey” i “MRO”). Dovoljno je samo baciti pogled na kontrolnu opremu obe misije i shvatićemo razliku u filosofiji obe misije.
 |
Habdulaj Gimatudinovič Latipov (1941.), jedan od članova prvog tima za vožnju “Lunohoda”, na radnom mestu. Obrati pažnju na trenerku! |
 |
Scott Maxwell, jedan od vozača MER misija prilikom unošenja naredbi za vožnju sledećeg dana. (NASA) |
Da bi mogli da “voze” rovere po Marsu, tim zemaljske kontrole dužan je da koristeći slike navigacionih i panoramskih kamera detaljno isplanira rutu, obično jedan ili dva dana ranije. Potom se instrukcije šalju roveru koji ih vredno sprovodi, sem ako njegov softver ne registruje neku nepredviđenu prepreku i pošalje motorima naredbu da se rover odmah zaustavi i sačeka dalja uputstva. Računari Marsovih rovera omogućavaju i “automatsku” vožnju u dužini od oko sto metara. Pri ovim turama softver odlučuje o vožnji, ako je potrebno samo malo menjajući putanju koju su programirali ljudi radii izbegavanja velikog kamenja, pukotina ili klizišta. Da bi bio siguran koju akciju da preduzme, roveri koriste slike iz svojih kamera i navigacione podatke inercijalnih mernih jedinica (IMU).
Vozač “Opportunityja” ne upravlja vozilom putem džojstika ili volana kao u igricama, već koristi “običan” računar da unese koordinate putanje. Vožnja na osnovu slika sa “Opportunityja”, nazvana “vizuelna odometrija”, ima svoja ograničenja. Brodski procesor RAD6000 radi na 200 MHz i treba mu oko tri minuta da obradi slike posle svakih pređenih 60 santimetara. Uz to, ako se roveri kreću automatski (AutoNav), vreme obrade se produžava jer računar mora samostalno da odredi rutu. U AutoNavu, rover mora da potroši tri minuta za svakih 50-150 cm radi obrade rute, što zavisi od terena.
Vozač MER-a Eric Baumgartner unosi naredbe za vožnju rovera. (NASA)
Da bi odabrao idealnu putanju, vozač misije koristi specijalni softver koji je razvio JPL a koji pravi 3D sliku zone oko rovera. Program se koristi za planiranje putanje i simuliranje manevara rovera pre nego što se komande pošalju na Mars. Stvar je mnogo komplikovanija nego što izgleda, jer je recimo skoro nemoguće predvideti neočekivana proklizavanja točkova (svaki točak ima svoj elektromotor i može da radi nezavisno). Ako točkovi počnu da proklizavaju, rover može da pomisli da je stigao do cilja iako nije, pa je potrebno da svoju poziciju potvrdi putem fotografija. Svaka dnevna navigaciona sekvenca sastoji se od nekoliko stotina redova kodova. Tokom godina, „Spirit“ i „Oppotrunity“ su imali veliki broj vozača. Među njima treba pomenuti Briana Coopera, Chrisa Legera, Erica Baumgartnera, Franka Hartmana, Jeffa Biesiadeckog, Johna Wrighta, Roberta Bonitza, Scotta Maxwella i Ashiteya Trebi-Ollennu.
“Opportunity” na trenutnoj lokaciji (NASA/JPL/James Sorrensen).
Na Mesecu kašnjenje u komunikaciji iznosi samo par sekundi, pa je bilo moguće održavati neprestanu vezu sa roverom koji je bio na površini uz pomoć najmanje dve komunikacione stanice. Iz tog razloga “Lunohodi” su upravljani pomoću konzola sa džojstikom. Pored vozača, svaka posada je imala još 4 člana: zapovednika (koji je sve vreme odlučivao šta će da se radi), navigatora (odgovornog za kontrolu pozicije rovera i za odluke gde da se vozi), inženjera (kontrolisao je da svi sistemi dobro funkcionišu) i operatora na glavnoj anteni (zadužen da antena konstantno bude upravljena ka Zemlji da bi se osigurao dobar prijem TV slika). Operator na anteni je takođe bio i rezervni vozač.
Vozač je mogao da vidi lunarni pejzaž posredstvom tri televizijske kamere (dve kod “Lunohoda 1”) koje su slale slike svakih 3,2 sekunde[1]. Time je mogao da vozi rover maksimalnom brzinom od 0,8-2 km/h, što ne izgleda mnogo, ali ako se uporedi sa “Oppotrunityjevih” 0,135 km/h, razlika je značajna. Ipak, MER “Spirit” i “Opportunity” praktično nikada nisu razvili maksimalnu brzinu i u stvarnosti su se kretali u proseku 0,036 km/h.
Vožnja “Lunohoda” (Lavočkin).
 |
Ovako je operator-vozač video sliku s Meseca. U uglu se vidi instrumenat za merenje pređene metraže. Put je odabirao navigator, u skladu s dogovorom između vozača i naučnika, koje je interesovao svaki kamen i svaki krater. |
Još jedna razlika između robotskih vozila ima veze sa danom i noći. Dan na Marsu traje vrlo slično kao na Zemlji, s tim što Crvenoj planeti treba dodatnih 40-ak minuta da se okrene oko svoje ose. Efekat ove razlike bio je u tome da kontrolori misije nisu imali predugačke smene (noćne operacije rovera su suspendovane), ali se njihov raspored malo po malo počeo da udaljava od lokalnog vremena (kalifornijskog). Stres života po “marsovskom rasporedu” bio je toliki da je Nasin tim bio prinuđen da se vrati lokalnom rasporedu posle samo nekoliko meseci rada. Iako na taj način nisu iskorišćavali celokupno vreme koje je pružao Marsov dan, bar nisu dozvolili da operatori pate od “jet laga”.
Panorame lunarne površđine uhvaćene kamerama “Lunohoda 2”. (Lavočkin)
Na Mesecu dan traje dve naše nedelje, tako da su dve ljudske posade lako mogle da iskoriste sve prednosti misije, zaustavljajući se povremeno da se “Lunohod” ohladi i da se dopune akumulatori. Tokom lunarnih noći operacije rovera su bile zaustavljane a temperatura je održavana u okviru prihvatljivih granica zahvaljujući grejačima baziranim na radioaktivnom polonijumu-210. Marsovi roveri su takođe kontrolisali temperaturu koristeći radioaktivne grejače (RHUs), ali bazirane na plutonijumu-238 a ne na polonijumu (prosečan životni vek plutonijuma je mnogo duži, što je ključno za planiranje višegodišnjih misija). Prvu posadu na “Lunohodu” činili su sledeći oficiri: Nikolaj M. Jeremenko (komandir), Habdulaj G. Gatipov (vozač), Konstantin K. Davidovski (navigator), Leonid Mezensov (inženjer leta) i Valeri M. Sapranov (operator antene). Postojao je i drugi tim, a svi oni su pratili “Lunohode” iz komunikacionog centra u bazi Školjnaja na Krimu.
Posada “Lunohoda” na radnom mestu.
Članovi ekipe zadužene za rad lunohoda (u radnim kombinezonima) sa kosmonautom V. F. Bikovskim (peti s leva) na lunodromu 22. novembra 1970. godine
Na kraju, kao rezultat smo dobili da je “Opportunityju” trebalo 10 godina da prevali 40 km, dok je “Lunohod 2” za samo 4 meseca prešao oko 39 km[2]. Gubitak “Lunohoda 2” je objavljen 3. juna 1973. godine. Prašina koja se nakupila na poklopcu korpusa opremljenog solarnim panelom zapušila je radijatore kada je poklopac rutinski zatvoren da bi zaštitio “Lunohod” tokom duge i hladne lunsarne noći. Kada je svanulo i kada je poklopac ponovo otvoren, videlo se više nije u stanju da pravilno reguliše temperaturu te je ubrzo prestao da radi. Do tada je poslao više od 80.000 TV slika i 86 TV fotografskih panorama. Interesantno je da se ranije govorilo da je “Lunohod 2” prešao 37 km a ne 39 km. Najnoviji podatak je izračunat na osnovu merenja dužine tragova rovera na površini a koje je nedavno Nasim orbiter LRO detaljno fotografisao.
Trasa kojom se kretao “Lunohod 2” (NASA).
Iako je Marsov rover trebalo da radi samo 100 dana, do danas funkcioniše skoro 4.050 dana (11 godina). Trenutno, uprkos mnogim problemima, “Opportunity” i dalje radi na obodu kratera Endeavour a planira da istraži “Maratonsku dolinu”, nazvanu tako jer će tokom tog poduhvara mali robot dostići dužinu maratona.
Marsov krater nazvan “Lunohod 2”. Divan gest! (NASA)
Distanca koju je prevalio “Opportunity” (NASA)
I jedan mali kuorizet za kraj. Fabrika “Lavočkin, koja je napravila sovjetske rovere, prodala je 1993. “Lunoohod 2” i lender koji ga je doneo, “Lunu 21” na aukciji u Njujorku. Kupio ih je mag za igrice na računaru, sin bivšeg astronauta koji je i sam leteo kao turista u orbiru, milijarder Richard Garriott za samo $68.500. Postoji priča da nije ni znao šta je kupio, jer je rovera nazivao “Lunakod 21”. Američka posla …
Možda još nešto? Šasije Nasinih Marsovih rovera napravljene su od metala uz kula-biznakinja srušenih 11. septembra 2001. godine.
[1] Zapravo, postojala je mogućnost slanja slika različitim brzinama, u zavisnosti od željenog kvaliteta i hitnosti: 3,2, 5,7, 10,9 i 21,1 sekundu.
[2] Krajem 2009. napisao sam na ovom sajtu veliki tekst o sovjetskim lunarnim roverima. Na to su me naterali Nasini hvalisavi natpiisi o njihovim roverima na Marsu, iako sam konstatovao da su njihovi roveri za 5 godina zajedno prevalili 26,5 km i poslali 125.000 slika, dok prvi sovjetski rover na Mesecu za 301 dan prešao 10,5 km i poslao 20.000 TV-slika, a drugi rover za 4 meseca prešao 37 km i poslao 80.000 slika i 86 panorama. Najviše sam koristio ruske izvore, smatrajući ih verodostojnijim. Tada sam prepisao podatak da je „Lunoohod 2“ prešao ukupno 37 km i 450 m, podatak do koga se došlo na osnovu broja rotacija točkova. Međutim, nešto kasnije sovjetski naučnici sa Moskovskog državnog univerziteta za geodeziju i kartografiju (MIIGAiK) su objavili da je po njima, a na osnovu fotografija površine orbitera LRO, rover prešao 42,1-42,2 km. Na kraju, dogovoreno je sa američkim kolegama da je pređeno rastojanje bilo negde oko 39 km.
KOJI TELESKOP DA KUPIM?
