Spirit e Opportunity têm o Planeta Vermelho por enquanto, mas a ESA planeja enviar um veículo espacial próprio para percorrer a superfície de Marte. Em vez de procurar evidências de água passada, o ExoMars procurará traços de vida, passados e presentes. Se tudo der certo, o ExoMars será lançado em Marte em 2011.
Como parte do ambicioso programa de exploração Aurora da ESA, o ExoMars procurará traços de vida em Marte. A missão requer tecnologias totalmente novas para robôs autocontrolados, autonomia integrada e sensores visuais de terreno de ponta.
A quarta década deste século pôde ver a Europa participando de uma missão tripulada a Marte na que seria uma das maiores expedições espaciais da humanidade de todos os tempos.
Aurora é o programa da ESA que visa a exploração robótica e humana a longo prazo do Sistema Solar, com Marte e a Lua como principais alvos.
Uma missão humana ao Planeta Vermelho seria um empreendimento importante e plurianual que requer recursos inteiramente novos e fantásticos, como embarcações de carga automatizadas, suprimentos e ferramentas pré-posicionados e satélites de comunicação e navegação em Marte, em órbita semelhante aos atuais sistemas de GPS da Terra.
Cientistas e engenheiros já estão trabalhando na primeira missão 'precursora' robótica da ESA, ExoMars, com lançamento previsto para 2011.
O ExoMars explorará o ambiente biológico em Marte, em preparação para mais atividades robóticas e, mais tarde, humanas. Os dados da missão também fornecerão informações valiosas para estudos mais amplos de exobiologia - a busca pela vida em outros planetas.
O principal elemento da missão é um veículo rover robótico com rodas, semelhante em conceito à atual missão Mars Rover da NASA, mas com objetivos científicos diferentes e capacidades aprimoradas.
"Os métodos clássicos de controle direto simplesmente não funcionam quando operamos na superfície de Marte em um ambiente não estruturado".
O rover usará matrizes solares para gerar eletricidade e viajará pela superfície rochosa laranja-avermelhada de Marte, transportando uma carga científica científica de até 12 kg, incluindo um primeiro sistema de perfuração leve e um dispositivo de amostragem e manuseio, e um conjunto de instrumentos científicos para procurar sinais de vida passada ou presente.
Devido ao intervalo de tempo e à complexidade da distância, o ExoMars navegará automaticamente usando a eletro-óptica 'inteligente' para detectar e interpretar visualmente o terreno circundante e será capaz de operar de forma autônoma usando o software inteligente integrado.
Controle automatizado um grande avanço
Este modo de operação automatizado é um grande avanço para a ESA, há muito usado para controlar naves espaciais diretamente usando controladores humanos. E não apenas os sistemas de controle a bordo do rover serão novos.
“O ExoMars exigirá técnicas e tecnologia inteiramente novas para vários aspectos do sistema de controle de rover baseado na Terra, não apenas uma atualização do que temos hoje”, diz Mike McKay, controlador sênior de naves espaciais e especialista em Marte da ESOC, Operações Espaciais da ESA Center, em Darmstadt, Alemanha.
Os controladores da ESA nunca haviam operado uma missão que se movia na superfície de outro corpo; Huygens - que pousou com sucesso em Titã em 2005 - era uma sonda atmosférica e não uma sonda, embora funcionasse brevemente depois de atingir a superfície de Titã.
Tarefa robótica: percorrer quilômetros de terreno em busca da vida
Em um exemplo típico da operação autônoma do rover, os controladores de solo podem emitir um comando de alto nível dizendo para dirigir para um local cientificamente interessante a uma distância de 500 a 2000 metros e realizar operações científicas, como perfurar abaixo da superfície para amostrar o solo para sinais de vida. Mas o veículo cuidaria sozinho dos detalhes da mudança.
Ele pesquisaria o terreno com uma câmera 3D, criaria um modelo digital de terreno, verificaria sua localização atual, executaria simulações internas e tomaria uma decisão autônoma sobre o melhor caminho a seguir, com base em obstáculos, o status atual do rover e considerações de risco / recursos .
“Então ele se dirigirá ao alvo. Esperamos que a precisão de sua meta esteja dentro de meio metro em uma travessia de 20 metros ”, diz Bob Chesson, chefe do Departamento de Operações Espaciais e de Exploração Espacial Humana na diretoria de Operações da ESA.
ExoMars lucra com os atuais exploradores robóticos
Como a próxima geração de robôs, o ExoMars se beneficiará das lições aprendidas com a geração atual, incluindo a missão Mars Explorer Rover (MER) da NASA. "Não temos vergonha de aprender com as experiências de nossas agências irmãs", diz Chesson.
“ExoMars exigirá uma mudança na cultura; temos que desenvolver um conceito de operações verdadeiramente interdisciplinar. ”
Controle de solo inovador para permitir o funcionamento autônomo
Para o ExoMars, os controladores na Terra provavelmente estariam localizados em uma 'sala de controle dedicada do rover', semelhante em conceito às salas de controle dedicadas (DCR) que a ESA agora configura para missões individuais que orbitam planetas.
O ESOC servirá como o centro geral de controle de operações da missão (MOCC), controlando a fase de lançamento e órbita precoce (LEOP), o cruzeiro para Marte, a separação e o pouso do módulo de descida e a saída do rover, com o gerenciamento provável das operações da superfície do rover a ser conduzido a partir do Rover Operation Center localizado no ALTEC, o Centro de Engenharia de Tecnologia Logística Avançada, em Turim, Itália.
“O design do sistema de controle de solo do rover, ou segmento de solo, depende dos objetivos científicos e operacionais do rover, que ainda não são finais, portanto o sistema de solo ainda está evoluindo”, diz Chesson. "Em princípio, as funções básicas de telemetria e telecomando seriam essencialmente as mesmas de agora, mas terão recursos significativamente novos para permitir o funcionamento autônomo do rover".
"Deixar a criança andar"
O sistema de controle de solo exigirá pelo menos instalações de computação para habilitar ferramentas de planejamento de missão de alto nível e permitir o monitoramento do terreno digital do rover e modelagem 3D, planejamento de trajetória e terreno, simulação no solo e forte integração com o controle de carga útil e os conhecimentos científicos. operações.
"Os métodos clássicos de controle direto simplesmente não funcionam quando operamos na superfície de Marte em um ambiente não estruturado e com um atraso significativo no tempo do sinal", diz Reinhold Bertrand, engenheiro de planejamento e especialista em robótica da ESOC. “ExoMars exigirá uma mudança na cultura; precisamos "deixar a criança andar sozinha" enquanto desenvolvemos um conceito de operações verdadeiramente interdisciplinar ".
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
