NASA’s Perseverance-rover kan nu zijn locatie op Mars bepalen zonder afhankelijk te zijn van instructies van de aarde, een doorbraak die de snelheid en efficiëntie van zijn verkenning dramatisch verbetert. Dit betekent dat de rover feitelijk zijn eigen versie van GPS heeft, een lang gezochte mogelijkheid voor robotmissies op andere planeten.
Het probleem met navigatie op Mars
Tot voor kort was Perseverance afhankelijk van een langzame, indirecte methode om haar positie te bepalen. Zonder een satellietnetwerk zoals het GPS van de aarde vertrouwde de rover op ingebouwde sensoren, camera’s en beelden van ruimtevaartuigen in een baan om de aarde, gecombineerd met begeleiding van missieteams op aarde. Het proces was omslachtig: stel je voor dat je maar één keer per dag de weg hoeft te vragen in een uitgestrekte, karakterloze woestijn.
Communicatievertragingen – gemiddeld 230 miljoen kilometer tussen de aarde en Mars – maakten realtime controle onmogelijk. Dit betekende dat zelfs kleine navigatiefouten zich in de loop van de tijd opstapelden, waardoor de rover mogelijk voortijdig tot stilstand kwam in de buurt van gevaarlijk terrein, in afwachting van menselijke bevestiging. De locatie van de rover kan meer dan 30 meter afwijken, waardoor ingenieurs op aarde de veiligheid handmatig moeten verifiëren.
Mondiale lokalisatie van Mars: een nieuw tijdperk van autonomie
Het nieuwe ‘Mars Global Localization’-systeem brengt hier verandering in. Perseverance kan nu zijn eigen panoramische beelden vergelijken met gedetailleerde terreinkaarten die aan boord zijn opgeslagen, en de exacte locatie in ongeveer twee minuten berekenen. Het ingebouwde algoritme bereikt uiterste nauwkeurigheid, tot op 25 cm, zonder menselijke tussenkomst. Hierdoor kan de rover elke dag verder reizen, meer terrein bestrijken en de wetenschappelijke output maximaliseren.
De technologie is het afgelopen jaar ontwikkeld en getest, waarbij met succes de positie van de rover op 264 eerdere locaties werd geïdentificeerd. Het systeem is al gebruikt bij recente operaties, wat de doeltreffendheid ervan in reële omstandigheden bevestigt.
AI-gestuurde verkenning
Deze vooruitgang volgt op een andere recente mijlpaal: Perseverance voltooide zijn eerste volledig AI-geplande rit op Mars. Dezelfde beelden en terreingegevens die door menselijke planners worden gebruikt, werden geanalyseerd door generatieve AI-software om gevaren te identificeren en een veilige route in kaart te brengen. Ingenieurs hebben het door AI gegenereerde plan uitvoerig getest met behulp van een digitale tweeling van de rover voordat het werd ingezet.
De combinatie van deze technologieën vertegenwoordigt een fundamentele verandering in de ruimteverkenning. Voorheen werd het rijbereik van Perseverance meer beperkt door navigatie-onzekerheid dan door daadwerkelijke obstakels. Het vermogen van de rover om gevaren te vermijden is nu groter dan de behoefte aan menselijke begeleiding.
De toekomst van robotverkenning
NASA-ingenieurs geloven dat deze technologie kan worden toegepast op andere rovers en missies in het zonnestelsel. “Het zou kunnen worden gebruikt door bijna elke andere rover die snel en ver reist”, zegt Vandi Verma, ruimteroboticus bij JPL. De ontwikkeling van onafhankelijke navigatie markeert een cruciale stap in de richting van een snellere, meer autonome verkenning van andere werelden.
De vooruitgang is een belangrijk teken van hoe AI de toekomst van de ruimtevaart vorm zal geven, waardoor de behoefte aan menselijke inbreng afneemt en missies sneller en veiliger kunnen verlopen.
