6. března 2015 6:51 Lidovky.cz > Relax > Věda

Češi poradí robotu na Marsu.
Vyvíjejí nový software

  • Poslat
  • Tisk
  • Redakce
  • 0Diskuse
Evropské vozítko projektu ExoMars v představě malíře | na serveru Lidovky.cz | aktuální zprávy Evropské vozítko projektu ExoMars v představě malíře | foto: ESA
Za tři roky by mělo odletět směrem k Marsu evropské robotické vozítko ExoMars. V paměti jeho počítačů má být software, na jehož vývoji se podílejí Češi.

Šest robotických vozítek se dotklo v průběhu uplynulých více než 40 let povrchu Marsu. Čtyřem z nich se podařilo přežít přistání a dvě z nich, pojmenované Opportunity a Curiosity, na rudé planetě stále fungují.

S daty, která posílají na Zemi, pracuje i tým, který vede Tomáš Pajdla z Fakulty elektrotechnické a z Českého institutu informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT. „Data nejdříve využívá americká kosmická agentura NASA a s ní přímo spolupracující ústavy. Ale pak je Američané dávají na webu k dispozici každému, kdo o ně má zájem. Byly získány za veřejné peníze, a musí proto být podle amerických pravidel k dispozici veřejnosti. Stáhnout si je můžeme i my a hodí se nám,“ popisuje doktor Pajdla. „Podílíme se totiž na projektech přípravy evropského robotického vozítka pro Mars,“ pokračuje vědec. 

ESA chystá své eso

Na výpravu k našemu kosmickému sousedovi se chystá automat, jehož hlavním majitelem bude Evropská kosmická agentura (ESA). Jmenovat se má ExoMars. Přípravy byly už mnohokrát zpožděny a ani start, momentálně plánovaný na rok 2018, zdaleka není jistý.

Evropská kosmická agentura

Družici ExoMars chce vyslat do kosmu Evropská kosmická agentura společně s Kanadskou kosmickou agenturou a ruskou agenturou Roskosmos v roce 2018.

Robotické vozidlo má vážit 240 kg a má být vybaveno vrtákem schopným brát vzorky až z dvoumetrové hloubky. Na vývoji softwaru se podílejí čeští vědci z ČVUT.

Programátoři musí připravit robota na to, aby správně vyhodnotil další trasu: musí spojit to, co vidí jeho kamery, s digitální mapou uloženou v paměti. Podle toho se rozhodne, kudy jet, aby neuvízl v písku nebo se nepoškodil o kámen a našel něco nového.

ESA původně spolupracovala s Američany, ale ti se před třemi lety stáhli, aby se mohli soustředit na jiné programy. V současné době tedy robot ExoMars vyvíjí jen ESA ve spolupráci s Kanadskou kosmickou agenturou, která připravuje podvozek. Některé analytické přístroje pro rozbor složení povrchu má dodat Rusko, také odlet stroje má zajistit ruská raketa. V současné politické situaci ovšem není jisté, jestli tato konstelace vydrží.

Nicméně vědecké týmy v práci samozřejmě pokračují. I kdyby nakonec nevyšla výprava ExoMars, programy i přístroje se mohou hodit příště.

Tomáš Pajdla a jeho kolegové se už podíleli na třech projektech. Organizovala je proslulá americká Laboratoř proudového pohonu, která vyvíjí sondy pro NASA, anebo společnost EADS Astrium, což je největší evropská a třetí největší světová společnost zabývající se výrobou pro vesmír.

Jak vybrat cestu

„Spolupracujeme především na softwaru, podle kterého robot vyhodnocuje okolí a také o něm posílá na Zemi nejlepší možné informace,“ popisuje doktor Pajdla. Že robotické vozítko není možné řídit přímo ze Země, je každému jasné. V tuto chvíli letí signál z Marsu na Zemi osmnáct a půl minuty. Doba se mění podle vzájemného postavení planet; když je Země Marsu úplně nejblíž, letí mezi nimi signál tři minuty, když je nejdál, trvá přenos signálu jedním směrem 22 minut.

Mezi okamžikem, kdy vozítko potřebuje řešit nějaký problém, a kdy dostane povel ze Země, tedy nyní uplynou téměř tři čtvrtě hodiny. Současná robotická vozítka se pohybují jenom rychlostí několika centimetrů za sekundu, ale i tak za tu dobu urazí i desítky metrů. Musí se tedy rozhodovat sama.

Programátoři je připravují tak, aby správně vyhodnotila další trasu. „Povrch Marsu v místě přistání bývá dobře zmapovaný z družicových snímků, dá se z nich vytvořit i třírozměrná mapa. Ale na místě to z hlediska řízení vozítka může vypadat jinak,“ upozorňuje Tomáš Pajdla.

„Stroj musí spojit to, co vidí jeho kamery, s digitální mapou, kterou má uloženou v paměti, a ještě využít poznatků ze všech předchozích misí. Podle toho by se pak měl rozhodnout, kudy má jet, aby neuvízl v písku nebo se nepoškodil o ostrý kámen a našel něco nového,“ popisuje odborník. 

Úzký datový kanál

I samotná doprava dat z Marsu na Zemi je obtížná. Vozítka mají přímé spojení se Zemí v mikrovlnném rádiovém spektru, ale datový přenos (zejména digitálních obrázků) jim zajišťují dvě družice obíhající rudou planetu. S každou jsou však ve spojení jen osm minut denně. „Už na Marsu je tedy nutné dělat selekci, není zdaleka možné poslat všechny nasnímané obrázky či videa,“ připomíná Tomáš Pajdla.

Robot proto potřebuje program, který mu umožní vybrat záběry tak, aby posílal jen ty zajímavé pro zkoumání planety či nezbytně nutné pro řízení vozítka. A do toho se míchají někdy protichůdné zájmy vědců, kteří se na průběhu mise bezprostředně podílejí. Geologický útvar, kolem něhož vozítko projíždí, může zaujmout pár vědců natolik, že by byli nejradši, kdyby k němu vozítko zajelo. Pro jiné je méně zajímavý a chtějí, aby stroj jel co nejrychleji dál a našel něco z pohledu jejich odbornosti podstatnějšího.

„Tady je zapotřebí mít alespoň program, který daný útvar dobře zdokumentuje a vybere snímky tak, aby se z nich dal rekonstruovat geometrický model, ale kapacitně nepřesáhly limit datového kanálu, když se budou posílat,“ vysvětluje Tomáš Pajdla, na čem se čeští odborníci také podílejí.

Jedno robotické vozítko, v němž se – samozřejmě ještě na Zemi – úspěšně zkoušel i tento software, už v minulosti postavila společnost EADS Astrium, druhé pak univerzita ve waleském městě Aberystwyth.

Komplikované otázky

Nejpodstatnější ale bude, jak se osvědčí přímo na Marsu a zda přispějí k tomu, aby výzkumné mise odpověděly na otázky, které pozemšťany zajímají. Existoval na Marsu život, alespoň v podobě mikroorganismů? Tím bychom se více dozvěděli o tom, jak je život ve vesmíru častý. Jsou na Marsu ložiska surovin, která by se někdy vyplatilo těžit? Bude někdy možné, aby se sem část lidstva přestěhovala, až mu bude Země těsná?

Doktor Pajdla však hledá ještě jednu „přízemnější“ odpověď: „Působím v nově zřízeném Českém institutu informatiky, robotiky a kybernetiky ČVUT, kde chceme nabízet poznatky pro praxi. A tak se už snažím přemýšlet, co ze softwaru pro řízení robotů na Marsu mohou využít také průmyslové roboty tady na Zemi.“

Josef Tuček, autor je spolupracovník redakce
  • 0Diskuse




REGISTRACE NA SERVERU LIDOVKY.CZ, NEVIDITELNÉM PSU A ČESKÉ POZICI

SMS Registrace

Diskuse LN jsou pouze pro diskutéry, kteří se vyjadřují slušně a neporušují zákon ani dobré mravy. Registrace je platná i pro servery Neviditelný pes a Česká pozice. více Přestupek znamená vyřazení Vašeho telefonního čísla z registrace a vyřazený diskutér se již nemůže přihlásit ani registrovat pod stejným tel. číslem. Chráníme tak naše čtenáře a otevíráme prostor pro kultivovanou diskusi.
Viz Pravidla diskusí. schovat

Jak postupovat

1. Zašlete SMS ve tvaru LIDOVKY REG na číslo 900 11 07. Cena SMS za registraci je 7 Kč. Přijde Vám potvrzující SMS s heslem.

2. Vyplňte fomulář, po odeslání registrace můžete ihned diskutovat

Tel. číslo = login,
formát "+420 xxx xxx xxx"
Kód ze SMS je rovněž heslo
Vaše příspěvky budou označeny Vaším jménem, např. K. Novák.
* Nepovinný.
Odesláním souhlasíte s Pravidly diskusí.

Najdete na Lidovky.cz