毅力号火星漫游者冲刺到火星三角洲

从毅力号火星车观察自己的轮轨。图片来自NASA

您想近距离观看古老的火星河流三角洲吗？很快你就可以了。美国宇航局在年3月表示，其毅力号火星车已经完成了目前在JezeroCrater的科学活动。现在，火星车正朝着其任务的主要目标直线前进：火山口内的河流三角洲。数十亿年前，这里有一个古老的火星湖。所以三角洲的沉积物可能含有化石细菌生命的痕迹，如果火星上曾经存在过这种生命的话。

火星车的行驶速度不是很快。它们爬过火星表面。毅力号的最高时速约为0.07英里/小时（0.12公里/小时）。它于年3月14日开始了前往三角洲的3英里（5公里）旅程。

但是，鉴于漫游车移动缓慢，毅力号并没有浪费任何时间。漫游者正在一系列破纪录的“冲刺”中前往三角洲。目标是在一个月内覆盖比之前任何其他漫游车更多的距离。

这怎么可能？毕竟，美国宇航局说，前方的道路上有沙坑、陨石坑和锋利的岩石场。但毅力号的自动驾驶技术远胜于任何其他漫游车。凭借人工智能(AI)，Perseverance正在使用自动驾驶功能进行旅行。

毅力漫游者和人工智能

人工智能帮助漫游者自行导航，无需地球上人类控制器的额外帮助。毅力号的AutoNav系统是迄今为止发送到火星的所有漫游车中最先进的。NASA喷气推进实验室的MarkMaimone解释说：

在像Opportunity这样的漫游车上花费几分钟的自动驾驶过程在Perseverance上不到一秒钟就发生了。由于自动驾驶现在速度更快，我们可以覆盖比人类对每次驾驶进行编程时覆盖的更多区域。

AutoNav和AI帮助漫游车自行避开大块岩石和危险斜坡。然而，人类仍然需要使用从轨道上拍摄的图像来规划基本路线。然后，他们标记了Perseverance需要避开的障碍物，例如潜在的沙坑。他们画出了帮助它导航的“远离”和“进入”区域。

一种在火星上漫游的新方式

那么，AutoNav系统是如何工作的呢？Perseverance在地球上拥有不少于14名人类出行规划专家。他们使用NASA的深空网络向漫游车发送计算机命令。在漫游者完成指令驱动后，它会将数据发送回地球。这是一项复杂的任务。最近的一次驱动延伸到1,英尺（米），需要数千个单独的命令。

其他漫游车也在一定程度上使用了AutoNav，但Perseverance的系统是迄今为止最先进的。基本上，流动站是“边开车边思考”。漫游者使用它所拍摄的图像来导航和避开不受欢迎的障碍物，而无需返回地球的漫游者团队的帮助。这要归功于火星车上升级的硬件。相机可以比以前更快地拍照，这使得流动站可以实时导航。事实上，Perseverance有一台额外的机载计算机，专门用于处理照片。该计算机使用一种称为现场可编程门阵列的超高效微芯片。

迈蒙说：

在过去的漫游车上，自主意味着放慢速度，因为数据必须在单台计算机上处理。与我们过去的计算机相比，这台额外的计算机速度非常快，将其专用于驾驶意味着您不必与多个其他任务共享计算资源。

在古老的三角洲寻找生命

为什么任务科学家如此渴望到达三角洲？他们希望能够采集岩石和沉积物的样本，这些样本可能包含过去微生物生命的证据。在地球上，三角洲是寻找保存完好的微观生命的绝佳地点。火星三角洲就像地球上的三角洲一样，曾经有一条河流流入曾经存在于JezeroCrater数十亿年的湖泊中。加州理工学院的毅力项目科学家KenFarley表示：

三角洲是如此重要，以至于我们实际上已决定尽量减少科学活动，并专注于驾驶以更快地到达那里。在那次驾驶期间，我们将拍摄大量三角洲的图像。我们离得越近，这些图像就会越令人印象深刻。

新图像将令人兴奋，但它们也将帮助科学家挑选出火星车可以更详细研究的岩石。Perseverance将收集样本，并且与以前位置的样本一样，将它们存储在试管中，以便最终在火星样本返回任务中返回地球。流动站还通过其车载实验室对样本进行自己的分析。然而，科学家们将能够在地球上的实验室中更详细地分析样本。

年3月22日在毅力号附近看到的三角洲边缘。图片来自NASA

从地面看，古代三角洲的外围部分。随着靠近三角洲的主要部分，毅力将拍摄更多更好的照片。图片来自NASA

迄今为止的使命

毅力号于年2月18日成功登陆火星。此后，它一直忙于探索杰泽罗火山口的古老湖床。它已经在岩石中发现了丰富的有机物，尽管还没有证明生命本身。毅力证实了杰泽罗陨石坑在数十亿年前确实是一个湖泊。最近，它一直在研究带有不寻常紫色涂层的岩石。

它的伙伴火星直升机刚刚完成第23次飞行！这种类似无人机的四轴飞行器是第一架在火星大气层中飞行的飞行器。

得益于使用人工智能的先进导航系统，NASA的毅力号火星车正以创纪录的时间前往火星上的古老河流三角洲。漫游者将在三角洲的沉积物中寻找古代微生物生命的证据。