ESA diễn tập vận hành xe tự hành sao Hỏa bằng thử nghiệm tám ngày trên sa mạc với nguyên mẫu Rosalind Franklin

Một nguyên mẫu của xe tự hành ExoMars Rosalind Franklin đã dành tám ngày trong tháng Chín để di chuyển tổng cộng 220 mét qua sa mạc Tabernas ở đông nam Tây Ban Nha, dưới sự điều khiển của một nhóm khoa học cách đó khoảng 1.200 kilômét, Cơ quan Vũ trụ châu Âu (ESA) cho biết. Cơ quan này mô tả cuộc diễn tập, quy tụ khoảng 100 nhà khoa học và kỹ sư từ khắp châu Âu, là một buổi tổng duyệt cho những điều kiện mà xe có thể gặp phải khi đến sao Hỏa vào năm 2030. Nguyên mẫu này có tên Charlie.

Theo ESA, Tabernas được chọn một phần vì địa hình nơi đây giống sao Hỏa. Nhà khoa học hành tinh Elliot Sefton-Nash cho biết địa chất và khoáng vật học tại chỗ đã giúp nhóm dựng một kịch bản đủ thực tế để đặt hoạt động khoa học, việc diễn giải và quá trình ra quyết định của nhóm dưới áp lực. Airbus đã chế tạo Charlie, và nguyên mẫu này chạy phần mềm dẫn đường, định vị và điều khiển mà chính Rosalind Franklin sẽ dựa vào để tiếp cận mục tiêu và tránh các mối nguy.

Làm việc từ Trung tâm Điều khiển Vận hành Xe tự hành (ROCC) của ALTEC tại Turin, Ý, nhóm khoa học đã sử dụng hình ảnh, số đo radar dưới bề mặt và dữ liệu quang phổ do xe gửi về để chọn những địa điểm triển vọng nhất nhằm tìm kiếm bằng chứng về sự sống, điều mà ESA xác định là mục tiêu chính của sứ mệnh. Dữ liệu đến từ các nguyên mẫu thiết bị khoa học của Rosalind Franklin: bộ camera PanCam cho góc nhìn xa và rộng, camera cận cảnh CLUPI, quang phổ kế Enfys và radar xuyên đất WISDOM. ESA cho biết các thiết bị này được chế tạo để tìm dấu vết của hoạt động vi sinh vật cổ đại.

Luc Joudrier, người phụ trách vận hành xe tự hành Rosalind Franklin, cho biết: “Xe tự hành hoạt động trơn tru tuyệt vời.” Ông nói nhóm cũng để Charlie tự khám phá, và vào ngày thứ sáu xe đã đi được hơn 60 mét mà không có ai điều khiển, với sai số định vị dưới 1%. Không phải mọi thứ đều đơn giản. Chiara Lombardi, kỹ sư hệ thống xe tự hành và tàu đổ bộ ExoMars, cho biết rất khó đánh giá độ dốc của một sườn dốc từ dữ liệu của xe; ban đầu nhóm chọn một lộ trình thận trọng, sau đó dùng bản đồ độ cao số để xác nhận độ nghiêng là thoai thoải. Mưa cũng làm gián đoạn các thử nghiệm trên sa mạc trong một ngày, và Lombardi cho biết các nhóm đã học cách thay đổi kế hoạch và thứ tự ưu tiên khi có điều bất ngờ xảy ra.

Theo ESA, trong khi xe gửi về vị trí, số đo và hình ảnh, các nhà lập kế hoạch và nhà khoa học ở Turin làm việc suốt ngày đêm để chuẩn bị cho ngày hôm sau, phản ánh cách sứ mệnh thực tế dự kiến sẽ vận hành. Nhà khoa học dự án ExoMars Jorge Vago cho biết: “Chúng ta sẽ không có sự xa xỉ về thời gian, vì vậy phải làm cho mỗi ngày trên sao Hỏa đều có giá trị.” ESA mô tả toàn bộ chiến dịch kéo dài 20 ngày, với việc truyền dữ liệu xuống hằng ngày và kiểm tra các công nghệ, quy trình trong một môi trường đòi hỏi cao. Airbus UK tổ chức công việc tại Tây Ban Nha, The Open University phụ trách phần trung tâm điều khiển ở Ý, và Thales Alenia Space dẫn đầu nhóm công nghiệp của sứ mệnh xe tự hành. Đợt thử nghiệm thực địa tiếp theo, dự kiến vào mùa hè năm 2027, sẽ phức tạp hơn, với những thách thức mới gắn với ExoMars Trace Gas Orbiter trên quỹ đạo sao Hỏa.