Aktuelle Rover schleichen entlang. Fünfhundert bis tausend Fuß pro Stunde. Etwa so lang wie drei Fußballfelder. Sie machen es in kurzen Schüben und sitzen dann untätig da. Es ist quälend langsam.
Die NASA weiß, dass sich die Hardware schneller bewegen kann. Der Flaschenhals sind nicht die Räder. Es ist das Gehirn. Insbesondere die Tatsache, dass das Gehirn 200 Millionen Meilen zurück in Pasadena lebt.
Treffen Sie ERNEST. Erkundungsrover zur Navigation in extrem skaliertem Gelände.
Es handelt sich um einen Mini-Prototyp. Etwa einen Meter lang. Es sieht so aus, als hätte Wall-E mit einem Steinbrecher ein Baby bekommen. Vier Mesh-Räder. Keine Stufen. Diese Räder kippen und heben sich, als ob es auf den Zehenspitzen stünde.
Bei einem kürzlichen Test rollte ERNEST auf einen Felsbrockenhaufen zu, der Perseverance aufgehalten hätte. Die Neugier wäre ins Stocken geraten. ERNEST ist gerade rübergeklettert. Keine Joystick-Eingabe. Kein Anruf bei Mission Control. Es musterte die Felsen, verlagerte sein Gewicht und fuhr weiter.
Sie fragen sich vielleicht, warum das wichtig ist.
Denken Sie jetzt an Perseverance on Mars. Es hört auf. Wartet auf Anweisungen. Fährt ein paar Zentimeter. Wartet wieder. Das ist Mikromanagement. Die Lichtverzögerung von der Erde zum Mars bedeutet, dass Befehle in eine Richtung Minuten dauern. Als die Ingenieure das Foto des Hindernisses sehen, das sie bereits entdeckt und vorbeigefahren haben, ist das Fenster geschlossen, um zu reagieren.
Die Integration von künstlicher Intelligenz und Autonomiesoftware ist die Zukunft aller außerirdischen Rover, weil sie die Kommunikationsverzögerungen grundsätzlich überwindet. — Ashish Goel, JPL-Forschungstechnologe
Goel bringt es direkt auf den Punkt. Perseverance legt deutlich mehr Strecken zurück als Curiosity. Warum? Keine besseren Räder. Bessere Autonomie.
Das Ziel ist Ausdauer.
Das ist eine Konzeptstudie. Noch keine finanzierte Mission, aber die NASA prüft sie. Endurance ist ein Mondrover. Es muss innerhalb von vier Jahren 1.200 Meilen auf dem Mond zurücklegen.
Dazu muss es pro Erdentag zweikommafünf bis vier Meilen zurücklegen. Das ist es, was Perseverance in einem Jahr schafft. Ausdauer muss in Bewegung bleiben, wenn die Erde still wird.
Three problems make this hard.
- Bandbreite. Das Senden von Bildern verbraucht Funkressourcen. Sie können nicht für jede Linkskurve eine Erlaubnis einholen, wenn Sie ein kontinentalgroßes Kraterfeld überqueren.
- Zeitpläne. Die Missionskontrolle sendet keine täglichen Textnachrichten an diese Dinge. Up-Links finden alle paar Wochen statt. Tägliches Händchenhalten steht nicht auf dem Kalender.
- Die Umwelt. Die Mondnacht dauert vierzehn Erdentage. Die Temperaturen schwanken heftig. Das Licht verändert sich drastisch.
Aktuelle Rover halten während der langen Mondnacht Winterschlaf oder schalten sich ab. Ausdauer kann nicht. Es muss die Kälte überstehen. Verwalten Sie Ihre eigene Wärme. Überprüfen Sie die eigene Gesundheit. Und wachen Sie fahrbereit auf.
Die Häufigkeit von Anomalien muss ausreichend niedrig sein, um den mittleren Abstand zwischen Unterbrechungen zu maximieren. — 2025IEEEAerospaceConference Paper
Wenn der Rover bei jedem platten Reifen oder festgefahrenen Rad zu Hause anrufen muss, funktioniert die Rechnung nicht. Der Abstand zwischen Unterbrechungen wird zum primären Erfolgsmaßstab.
ERNEST ist der Übungslauf.
Ingenieure bauten zunächst kleinere Modelle im Halbmaßstab. Sie warfen sie mit künstlichem Mondstaub in Sandkästen. Habe elf verschiedene Aufhängungsdesigns ausprobiert. Schließlich habe ich mich für eines entschieden, das in die Hocke geht. Lehnt sich. Spaziergänge. Verteilt sein Gewicht, wenn sich der Boden weich anfühlt.
Dann kam die KI.
Verstärkungslernen. Eine Art künstlicher Intelligenz, die durch Versuch und Irrtum lernt, ähnlich wie ein Kleinkind, das laufen lernt, aber ohne Wutanfälle. Das Simulationslabor des JPL hat einen digitalen Zwilling von ERNEST erstellt. Fütterte es mit realen Daten aus Hardwaretests. Dann lass es fahren. Praktisch. Seit Tausenden von Stunden.
Digital practice pays off. Das „Gehirn“ wurde in das echte Gehäuse hochgeladen. Dann traf der echte Rover den Mars Yard. Ein Hindernisparcours in einem Gebäude in Kalifornien. Sandwellen. Schutt. Schritte. Steile Hänge.
ERNEST entschied, wann er ein Rad anheben sollte. Wann man seitwärts laufen sollte. Wann man eine schwierige Stelle umfahren sollte.
Aber Räder sind nur ein Teil davon. Augen sind wichtiger.
Licht auf dem Mond ist brutal. Sonnenlicht fällt auf eine Seite einer Felswand, während die andere Seite in stockfinsterer Dunkelheit liegt. Es gibt keine Atmosphäre, die das Licht wie auf der Erde streut. Kein blauer Himmel. Kein diffuser Schatten. Kameras sehen Blendung und Dunkelheit im selben Bild. Die Tiefenwahrnehmung geht aus dem Fenster.
Zukünftige Rover brauchen schärfere Augen. Bessere Kameras. Scheinwerfer. Laser-3D-Mapping. Die Bord-KI benötigt saubere Daten, um Lenkentscheidungen zu treffen. Wenn es den Kraterrand nicht sehen kann, kann es sich nicht entscheiden, nicht hineinzufallen.
Wir bauen Maschinen, die selbstständig denken können. Denn Warten ist keine Option. Nicht, wenn die Grenze 200 Millionen Meilen toten Raums beträgt.
