Американские учёные из Иллинойского университета обучают современных роботов-марсоходов самостоятельной работе на спутниках Марса и Юпитера. Спутники находятся слишком далеко, поэтому роботам предстоит собирать образцы грунта на местности без управления с Земли, как это было раньше. Результаты исследования опубликованы по ссылке.
Как обучают роботов
В исследовании команда проводила метаобучение собственного робота, у которого есть ковш, как у посадочной машины, используемой для работы в поле. Исследователи уже проверили как такой робот работает на разной поверхности. Эксперименты проводили на 12 материалах, среди них гравий, картон и даже арахис. Один из показательных результатов — робот неплохо собирает измельчённый картон: за девять попыток получилось набрать достаточно много. По словам учёных, они решили проверить сможет ли робот достать спрятанный материал, который находится под другим. В итоге, пока что это не получается. Когда робот зачерпывает и цепляет нижний слой, то он понимает, что этот материал взять не удастся и переходит на другой участок.
Цель учёных — научить роботов-марсоходов собирать образцы различных грунтов, копая глубоко до тех пор, пока не получится набрать нужное количество материала или после неудачных попыток сменить место. В общем, роботам придётся соображать на ходу и действовать по ситуации. Максимально марсоходам по силам поднять камень длиной восемь сантиметров. Мелкие, буквально миллиметровые песчинки, необходимые для анализа, они тоже обязаны взять. Регулировать объём собранного материала им помогут установленные датчики.
Проблема, с которой столкнулись учёные, — небольшая жизнеспособность роботов-марсоходов. Дело в том, что они будут работать от батареи, а не ядерных источников энергии. Это связано с экологическим фактором: важно снизить риски загрязнения во время исследований на спутниках. Так, у роботов будет только 20 дней, чтобы успеть взять необходимые образцы грунта. Именно столько работает батарея. Времени на то, чтобы обучать роботов прямо на месте, точно нет. Они должны справиться сами. Исследователи говорят, что нельзя позволить тратить несколько часов в день на передачу сообщений туда и обратно. Это ещё одна причина, по которой автономность робота, позволяющая ему самостоятельно принимать решения, является жизненно важной.
Изучение далёких планет
Учёные мало знают о состоянии ландшафта на спутниках. Например, известно, что на спутнике Юпитера Европа много снега и льда. Смогут ли марсоходы исследовать рельеф в таких условиях? Этот вопрос остаётся открытым. Обычные космические аппараты однозначно не справляются. Авторы исследования упоминают, что снимки Европы, полученные с помощью орбитального беспилотного аппарата, плохого качества — разрешение слишком маленькое, 256 до 340 метров на пиксель. Этого недостаточно для определения особенностей ландшафта.
Так выходит, что изучение почвы — важная миссия роботов и пока что никому непосильная. Поэтому учёные снабдили робота-марсохода, который первым отправится в космос, интеллектом и зрением, необходимым для зачерпывания неизвестного грунта внеземного места. Исследователи говорят, что ценность этой работы заключается в возможности переноса знаний и методов с Земли на внеземное тело. Поскольку очевидно, что учёные не будут располагать большим количеством информации до того, как туда прибудет посадочный аппарат.