NASA近日透露，他們重新利用了毅力號火星車上用于與機(jī)智號火星直升機(jī)通信的處理器，來幫助這臺漫游機(jī)器人在火星上實現(xiàn)"幾乎無限距離"的自主導(dǎo)航。

NASA在上周的一篇文章中披露了這一技術(shù)改造，表示他們使用了火星車的直升機(jī)基站（HBS），因為其處理器速度比火星車其他設(shè)備快100倍。

NASA此前曾透露，HBS運(yùn)行的是高通801處理器，這款芯片采用四核Krait CPU（使用高通自主設(shè)計的Arm兼容內(nèi)核）、Adreno 330 GPU和Hexagon數(shù)字信號處理器。據(jù)報道，火星上的這些芯片運(yùn)行頻率為2.26GHz，配備2GB內(nèi)存和32GB閃存，NASA在其上運(yùn)行Linux系統(tǒng)。

隨著機(jī)智號在完成72次飛行任務(wù)后永久停飛，HBS處于閑置狀態(tài)。噴氣推進(jìn)實驗室機(jī)器人操作首席工程師Vandi Verma因此考慮重新利用這一硬件。

NASA將為這款芯片創(chuàng)建的新工作負(fù)載稱為"火星全球定位"，并描述其特點為"一種能夠快速比較火星車導(dǎo)航相機(jī)全景圖像與車載軌道地形圖的算法"。

該機(jī)構(gòu)表示，這種算法"大約需要兩分鐘就能將火星車位置精確定位到約10英寸（25厘米）范圍內(nèi)"，目前已投入使用，在2月2日和16日已經(jīng)啟用。

"這就像是為火星車配備了GPS?，F(xiàn)在它可以確定自己在火星上的位置，"Verma寫道。"這意味著火星車將能夠更長距離地自主行駛，因此我們將探索更多行星區(qū)域并獲得更多科學(xué)發(fā)現(xiàn)。"

NASA的文章表示，這款軟件意味著"毅力號可以接受指令，在不聯(lián)系地球的情況下行駛幾乎無限的距離"。

這相比火星車當(dāng)前的自主導(dǎo)航工具是一個重大改進(jìn)。目前的系統(tǒng)可能會讓機(jī)器人"對其確切位置越來越不確定"，有時誤差可達(dá)35米。"當(dāng)認(rèn)為可能過于接近危險地形時，毅力號可能會提前結(jié)束行駛并等待來自地球的指令。"

"利用HBS計算機(jī)也面臨挑戰(zhàn)，"NASA寫道，隨后解釋他們開發(fā)了檢查機(jī)制，讓算法在HBS上多次運(yùn)行，然后由火星車的一臺主計算機(jī)檢查以確保結(jié)果匹配。

"在測試期間，團(tuán)隊反復(fù)發(fā)現(xiàn)火星車位置偏差1毫米，"文章解釋道。"他們發(fā)現(xiàn)處理器1GB內(nèi)存中約有25個比特受損——這只是極小的一部分——并開發(fā)了在算法運(yùn)行時隔離這些比特的解決方案。"

需要注意的是，操控火星車可能面臨長達(dá)40分鐘的延遲，而毅力號上最快的無線電最大速度僅為2 Mbps。

Verma認(rèn)為，開發(fā)火星全球定位技術(shù)并在高通芯片上部署的工作，將隨著航天器設(shè)計師越來越多地使用商用芯片而變得重要。NASA的文章表示，其研究人員"已經(jīng)將目光投向月球，那里困難的照明條件和漫長寒冷的月夜使得準(zhǔn)確了解航天器位置變得更加關(guān)鍵"。

Q&A

Q1：火星全球定位技術(shù)是什么？有什么作用？

A：火星全球定位是NASA開發(fā)的一種算法，能夠快速比較火星車導(dǎo)航相機(jī)的全景圖像與車載軌道地形圖。這項技術(shù)大約需要兩分鐘就能將毅力號火星車位置精確定位到25厘米范圍內(nèi)，就像為火星車配備了GPS系統(tǒng)。

Q2：為什么NASA要重新利用機(jī)智號直升機(jī)的處理器？

A：因為機(jī)智號火星直升機(jī)在完成72次飛行任務(wù)后永久停飛，其直升機(jī)基站的高通801處理器處于閑置狀態(tài)。這款處理器比火星車其他設(shè)備快100倍，NASA決定將其重新利用來提升毅力號的自主導(dǎo)航能力。

Q3：這項技術(shù)對火星探索有什么意義？

A：這項技術(shù)讓毅力號能夠在不聯(lián)系地球的情況下自主行駛幾乎無限距離，大大改善了之前可能出現(xiàn)35米位置誤差的問題。這意味著火星車可以探索更多行星區(qū)域，獲得更多科學(xué)發(fā)現(xiàn)，提高探索效率。