Dũng Đỗ
Writer
Cơ quan Hàng không Vũ trụ Mỹ (NASA) vừa công bố các dữ liệu hình ảnh ghi lại hành trình di chuyển dài nhất trong một ngày của robot tự hành Perseverance trên bề mặt hành tinh đỏ. Sự kiện này không chỉ đánh dấu một cột mốc kỹ thuật quan trọng trong công nghệ tự hành vũ trụ mà còn mở ra những triển vọng mới cho các sứ mệnh khám phá không gian trong tương lai.
Kỷ lục quãng đường và công nghệ tái hiện hình ảnh
Theo thông báo chính thức và đoạn video được phát hành vào ngày 18/12, robot Perseverance đã thực hiện một chuyến đi liên tục về phía bắc với tổng chiều dài 411,7 mét. Hành trình này diễn ra vào ngày 19/6, tương ứng với ngày Sao Hỏa (sol) thứ 1540 trong sứ mệnh của thiết bị. Thành tích này đã phá vỡ kỷ lục trước đó là 347,7 mét mà chính Perseverance thiết lập vào ngày 3/4/2023 (sol thứ 753). Thời gian để robot hoàn thành quãng đường kỷ lục này là 4 giờ 24 phút.
Để công chúng có thể hình dung rõ nét về chuyến đi, các kỹ sư đã xây dựng một đoạn video mô phỏng dựa trên dữ liệu thực tế. Video được tổng hợp từ 300 cặp ảnh do các camera điều hướng ghi lại. Tần suất chụp ảnh được thiết lập chi tiết: cứ mỗi 5 mét chụp một cặp ảnh trong 1/3 quãng đường đầu và tăng lên mỗi mét một cặp trong 2/3 quãng đường còn lại. Các hình ảnh này sau đó được kết hợp với dữ liệu đo đạc về hướng di chuyển, tốc độ bánh xe, góc đánh lái và thông số từ bộ đo quán tính để đưa vào môi trường ảo 3D. Trong video, người xem cũng có thể quan sát thấy những vệt bánh xe hằn trên nền đất từ hai chuyến đi trước đó vào các ngày 18 và 19/5.
Hệ thống tự lái ENav và sự vượt trội so với thế hệ cũ
Yếu tố then chốt giúp Perseverance đạt được kỷ lục này nằm ở hệ thống điều hướng tự động tiên tiến có tên ENav. Khác với các robot thám hiểm thế hệ trước như Opportunity - thiết bị từng giữ kỷ lục di chuyển 219 mét vào năm 2005 - Perseverance sở hữu khả năng vận hành độc lập vượt trội. Trong khi các robot cũ thường phải giảm tốc độ đáng kể để xử lý dữ liệu khi gặp chướng ngại vật như hố cát hay gờ đá, Perseverance có thể tự động tính toán và vượt qua các vật cản bất ngờ mà không cần sự can thiệp liên tục từ Trái Đất.
Ông Hiro Ono, nhà nghiên cứu công nghệ tự lái tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) thuộc NASA, cho biết hơn 90% hành trình của robot hiện nay phụ thuộc vào khả năng lái tự động. Công nghệ này giúp đẩy nhanh tốc độ thu thập mẫu vật và di chuyển. Các chuyên gia nhận định rằng năng lực tự lái tầm xa được kiểm chứng bởi Perseverance sẽ đóng vai trò nền tảng then chốt cho các sứ mệnh đưa con người đặt chân lên Mặt Trăng và Sao Hỏa trong tương lai.
Triển vọng dài hạn của sứ mệnh tại hố trũng Jezero
Được phóng lên không gian vào tháng 7/2020 và hạ cánh xuống hố trũng Jezero vào tháng 2/2021, Perseverance mang theo sứ mệnh tìm kiếm các dấu hiệu sự sống vi sinh vật cổ đại và thu thập mẫu vật đất đá. Trong suốt thời gian hoạt động, robot đã đạt được nhiều thành tựu khoa học đáng chú ý, bao gồm việc thử nghiệm tạo ra oxy và phát hiện các loại đá bùn chứa tiềm năng dấu hiệu sinh học.
Về độ bền kỹ thuật, Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL), đơn vị chế tạo và vận hành Perseverance, đã tiến hành đánh giá toàn diện các hệ thống của robot trong hai năm qua. Kết quả cho thấy thiết bị vẫn đang trong tình trạng hoạt động tốt và đủ khả năng duy trì sứ mệnh ít nhất cho đến năm 2031. Việc liên tục phá vỡ các kỷ lục vận hành cho thấy hiệu suất của thiết bị không những không suy giảm mà ngày càng được tối ưu hóa nhờ các cập nhật về thuật toán và kinh nghiệm điều khiển từ đội ngũ kỹ sư mặt đất.
Kỷ lục quãng đường và công nghệ tái hiện hình ảnh
Theo thông báo chính thức và đoạn video được phát hành vào ngày 18/12, robot Perseverance đã thực hiện một chuyến đi liên tục về phía bắc với tổng chiều dài 411,7 mét. Hành trình này diễn ra vào ngày 19/6, tương ứng với ngày Sao Hỏa (sol) thứ 1540 trong sứ mệnh của thiết bị. Thành tích này đã phá vỡ kỷ lục trước đó là 347,7 mét mà chính Perseverance thiết lập vào ngày 3/4/2023 (sol thứ 753). Thời gian để robot hoàn thành quãng đường kỷ lục này là 4 giờ 24 phút.
Để công chúng có thể hình dung rõ nét về chuyến đi, các kỹ sư đã xây dựng một đoạn video mô phỏng dựa trên dữ liệu thực tế. Video được tổng hợp từ 300 cặp ảnh do các camera điều hướng ghi lại. Tần suất chụp ảnh được thiết lập chi tiết: cứ mỗi 5 mét chụp một cặp ảnh trong 1/3 quãng đường đầu và tăng lên mỗi mét một cặp trong 2/3 quãng đường còn lại. Các hình ảnh này sau đó được kết hợp với dữ liệu đo đạc về hướng di chuyển, tốc độ bánh xe, góc đánh lái và thông số từ bộ đo quán tính để đưa vào môi trường ảo 3D. Trong video, người xem cũng có thể quan sát thấy những vệt bánh xe hằn trên nền đất từ hai chuyến đi trước đó vào các ngày 18 và 19/5.
Hệ thống tự lái ENav và sự vượt trội so với thế hệ cũ
Yếu tố then chốt giúp Perseverance đạt được kỷ lục này nằm ở hệ thống điều hướng tự động tiên tiến có tên ENav. Khác với các robot thám hiểm thế hệ trước như Opportunity - thiết bị từng giữ kỷ lục di chuyển 219 mét vào năm 2005 - Perseverance sở hữu khả năng vận hành độc lập vượt trội. Trong khi các robot cũ thường phải giảm tốc độ đáng kể để xử lý dữ liệu khi gặp chướng ngại vật như hố cát hay gờ đá, Perseverance có thể tự động tính toán và vượt qua các vật cản bất ngờ mà không cần sự can thiệp liên tục từ Trái Đất.
Ông Hiro Ono, nhà nghiên cứu công nghệ tự lái tại Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL) thuộc NASA, cho biết hơn 90% hành trình của robot hiện nay phụ thuộc vào khả năng lái tự động. Công nghệ này giúp đẩy nhanh tốc độ thu thập mẫu vật và di chuyển. Các chuyên gia nhận định rằng năng lực tự lái tầm xa được kiểm chứng bởi Perseverance sẽ đóng vai trò nền tảng then chốt cho các sứ mệnh đưa con người đặt chân lên Mặt Trăng và Sao Hỏa trong tương lai.
Triển vọng dài hạn của sứ mệnh tại hố trũng Jezero
Được phóng lên không gian vào tháng 7/2020 và hạ cánh xuống hố trũng Jezero vào tháng 2/2021, Perseverance mang theo sứ mệnh tìm kiếm các dấu hiệu sự sống vi sinh vật cổ đại và thu thập mẫu vật đất đá. Trong suốt thời gian hoạt động, robot đã đạt được nhiều thành tựu khoa học đáng chú ý, bao gồm việc thử nghiệm tạo ra oxy và phát hiện các loại đá bùn chứa tiềm năng dấu hiệu sinh học.
Về độ bền kỹ thuật, Phòng thí nghiệm Sức đẩy Phản lực (JPL), đơn vị chế tạo và vận hành Perseverance, đã tiến hành đánh giá toàn diện các hệ thống của robot trong hai năm qua. Kết quả cho thấy thiết bị vẫn đang trong tình trạng hoạt động tốt và đủ khả năng duy trì sứ mệnh ít nhất cho đến năm 2031. Việc liên tục phá vỡ các kỷ lục vận hành cho thấy hiệu suất của thiết bị không những không suy giảm mà ngày càng được tối ưu hóa nhờ các cập nhật về thuật toán và kinh nghiệm điều khiển từ đội ngũ kỹ sư mặt đất.
