नासा ने मंगल पर स्वायत्तता को बढ़ावा दिया: पर्सिवरेंस रोवर नेविगेशन के लिए इंजीन्यूटी हेलीकॉप्टर के स्नैपड्रैगन ब्रेन का पुन: उपयोग

वाशिंगटन, डी.सी. - इख़बारी समाचार एजेंसी

नासा ने मंगल पर स्वायत्तता को बढ़ावा दिया: पर्सिवरेंस रोवर नेविगेशन के लिए इंजीन्यूटी हेलीकॉप्टर के स्नैपड्रैगन ब्रेन का पुन: उपयोग

इंजीनियरिंग की सरलता और संसाधनशीलता के एक उल्लेखनीय प्रदर्शन में, नासा ने मंगल ग्रह के अन्वेषण में एक अभूतपूर्व प्रगति का अनावरण किया है: अब निष्क्रिय हो चुके इंजीन्यूटी मार्स हेलीकॉप्टर के शक्तिशाली प्रोसेसर का पुन: उपयोग करके पर्सिवरेंस रोवर को अभूतपूर्व स्वायत्त नेविगेशन क्षमताएं प्रदान की गई हैं। यह अभिनव "हैक" रोवर के लाल ग्रह पर यात्रा करने के तरीके में क्रांति लाने के लिए तैयार है, जिससे यह संभावित रूप से "असीमित दूरी" तय कर सकेगा और अपने वैज्ञानिक मिशन का महत्वपूर्ण रूप से विस्तार कर सकेगा।

इस संवर्धन का मूल हेलीकॉप्टर बेस स्टेशन (एचबीएस) कंप्यूटर में निहित है, जिसने मूल रूप से इंजीन्यूटी हेलीकॉप्टर के लिए संचार केंद्र के रूप में कार्य किया था। इंजीन्यूटी ने हाल ही में निष्क्रिय होने से पहले 72 उड़ानें सफलतापूर्वक पूरी करने के बाद, इसका एचबीएस निष्क्रिय हो गया। इस अप्रयुक्त हार्डवेयर की अपार क्षमता को पहचानते हुए, नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी (जेपीएल) में रोबोटिक्स संचालन के मुख्य अभियंता, वांडी वर्मा ने इसकी जबरदस्त प्रसंस्करण शक्ति को फिर से कार्य में लगाने के प्रयासों का नेतृत्व किया। एचबीएस में क्वालकॉम स्नैपड्रैगन 801 प्रोसेसर है, जो पर्सिवरेंस रोवर के प्राथमिक नेविगेशनल सिस्टम की तुलना में काफी अधिक शक्तिशाली - कथित तौर पर 100 गुना तेज - चिप है। यह वाणिज्यिक-ग्रेड सिलिकॉन, एक कस्टम लिनक्स वितरण चला रहा है, जिसमें चार क्रेट सीपीयू, एक एड्रेनो 330 जीपीयू और एक हेक्सागॉन डिजिटल सिग्नल प्रोसेसर शामिल है, जिसमें 2.26GHz की घड़ी की गति, 2GB रैम और 32GB फ्लैश मेमोरी है - मंगल ग्रह के मानकों के अनुसार एक वास्तविक सुपर कंप्यूटर।

इस SoC के लिए विकसित नए कार्यभार को "मंगल वैश्विक स्थानीयकरण" कहा जाता है। यह परिष्कृत एल्गोरिथम रोवर के नेविगेशन कैमरों द्वारा कैप्चर की गई मनोरम छवियों की तेजी से ऑनबोर्ड संग्रहीत उच्च-रिज़ॉल्यूशन कक्षीय भूभाग मानचित्रों से तुलना करता है। परिणाम एक उल्लेखनीय रूप से सटीक स्व-स्थानीयकरण प्रणाली है, जो रोवर को मंगल पर अपने स्वयं के जीपीएस से लैस करने जैसा है। नासा की रिपोर्ट है कि यह एल्गोरिथम लगभग दो मिनट में लगभग 10 इंच (25 सेंटीमीटर) के भीतर रोवर की स्थिति का सटीक पता लगा सकता है। यह क्षमता पहले से ही उत्पादन में है, जिसमें 2 और 16 फरवरी को सफल तैनाती हुई है, जो मिशन पर इसके तत्काल प्रभाव को प्रदर्शित करती है।

"यह रोवर को जीपीएस देने जैसा है। अब यह मंगल पर अपनी खुद की स्थिति निर्धारित कर सकता है," वर्मा ने अपग्रेड के परिवर्तनकारी स्वरूप पर प्रकाश डालते हुए समझाया। "इसका मतलब है कि रोवर स्वायत्त रूप से बहुत लंबी दूरी तक ड्राइव करने में सक्षम होगा, इसलिए हम ग्रह के अधिक हिस्से का पता लगाएंगे और अधिक विज्ञान प्राप्त करेंगे।" यह प्रगति पिछली स्वायत्त नेविगेशन विधियों की एक महत्वपूर्ण सीमा को संबोधित करती है, जहां रोवर विस्तारित ड्राइव पर "अपनी सटीक स्थिति के बारे में तेजी से अनिश्चित" हो सकता है, कभी-कभी अपनी स्थिति को 35 मीटर तक गलत समझ सकता है। ऐसी अनिश्चितताओं के कारण अक्सर पर्सिवरेंस अपनी यात्रा को समय से पहले रोक देता था, पृथ्वी से आगे के निर्देशों का इंतजार करता था - एक प्रक्रिया जिसमें 40 मिनट तक की संचार विलंबता और लगभग 2 एमबीपीएस की सीमित डेटा स्थानांतरण गति से बाधा आती थी।

इस अभिनव समाधान को लागू करना चुनौतियों से रहित नहीं था। मूल रूप से हेलीकॉप्टर संचार के लिए डिज़ाइन किए गए एचबीएस कंप्यूटर को रोवर के नेविगेशन सिस्टम में एकीकृत करना महत्वपूर्ण इंजीनियरिंग चुनौतियां पेश करता था। जेपीएल की टीम ने कठोर जांच विकसित की, जिसके लिए एल्गोरिथम को एचबीएस पर कई बार चलाने की आवश्यकता थी, फिर परिणामों को रोवर के मुख्य कंप्यूटरों में से एक द्वारा सत्यापित किया गया। परीक्षण के दौरान, 1-मिलीमीटर की लगातार स्थितिगत त्रुटि का पता चला। आगे की जांच से प्रोसेसर की 1 गीगाबाइट मेमोरी के भीतर लगभग 25 बिट्स को नुकसान का पता चला - एक छोटा सा अंश, फिर भी अशुद्धियां पैदा करने के लिए पर्याप्त। इंजीनियरों ने एल्गोरिथम की अखंडता और सटीकता सुनिश्चित करते हुए इन समझौता किए गए बिट्स को अलग करने और बायपास करने के लिए तुरंत एक सॉफ्टवेयर समाधान तैयार किया।

वाणिज्यिक ऑफ-द-शेल्फ (COTS) तकनीक का यह सरल पुन: उपयोग अंतरिक्ष अन्वेषण में एक बढ़ती प्रवृत्ति को रेखांकित करता है। वांडी वर्मा का मानना है कि मंगल वैश्विक स्थानीयकरण विकसित करने और इसे स्नैपड्रैगन प्रोसेसर पर तैनात करने से मिले सबक भविष्य के मिशनों के लिए अमूल्य होंगे। जैसे-जैसे अंतरिक्ष यान डिजाइनर तेजी से वाणिज्यिक सिलिकॉन का लाभ उठाते हैं, नए कार्यों के लिए मौजूदा हार्डवेयर को अनुकूलित और अनुकूलित करने की क्षमता सर्वोपरि हो जाती है। नासा की दूरदर्शिता मंगल से परे फैली हुई है; इसके वैज्ञानिक पहले से ही चंद्रमा पर इसी तरह की चुनौतियों पर नज़र गड़ाए हुए हैं, जहां अत्यधिक प्रकाश की स्थिति और लंबी, ठंडी चंद्र रातें भविष्य के चंद्र लैंडर और रोवर के लिए सटीक स्थानीयकरण को और भी महत्वपूर्ण बनाती हैं। मंगल पर यह साहसिक कदम न केवल पर्सिवरेंस मिशन को आगे बढ़ाता है, बल्कि हमारे सौर मंडल में गहरे, अधिक स्वायत्त अन्वेषण के लिए एक महत्वपूर्ण आधार भी रखता है।

इख़बारी समाचार एजेंसी