,

Perangkat Lunak Menemukan Cara Terbaik Untuk Mendarat Di Mars

oleh -16 views
Photo by Jeremy Bezanger on Unsplash

ZETIZEN RADAR CIREBON – Memilih lokasi pendaratan untuk penjelajah yang menuju ke Mars adalah proses panjang. Yang biasanya melibatkan komite besar ilmuwan dan insinyur. Komite-komite ini biasanya menghabiskan beberapa tahun untuk menimbang tujuan sains misi terhadap kendala rekayasa kendaraan, untuk mengidentifikasi situs yang menarik secara ilmiah dan aman untuk mendarat. (Dheva)

Misalnya, tim sains misi mungkin ingin menjelajahi situs geologi tertentu untuk mencari tanda-tanda air, kehidupan, dan kelayakhunian. Tetapi para insinyur mungkin menemukan bahwa situs tersebut terlalu curam untuk kendaraan untuk mendarat dengan aman. Atau lokasi mungkin tidak menerima sinar matahari yang cukup untuk menyalakan panel surya kendaraan setelah mendarat. Oleh karena itu, menemukan lokasi pendaratan yang cocok melibatkan pengumpulan informasi yang di kumpulkan selama bertahun-tahun oleh misi Mars sebelumnya. Data ini, meskipun bertambah dengan setiap misi, tidak lengkap dan tidak lengkap.

Sekarang para peneliti di MIT telah mengembangkan perangkat lunak untuk penemuan berbantuan komputer yang dapat membantu para perencana misi membuat keputusan ini. Ini secara otomatis menghasilkan peta lokasi pendaratan yang menguntungkan. Menggunakan data yang tersedia tentang geologi dan medan Mars. Serta daftar prioritas ilmiah dan kendala teknik yang dapat di tentukan pengguna.

Sebagai contoh, pengguna dapat menetapkan bahwa penjelajah harus mendarat di situs di mana ia dapat menjelajahi target geologis tertentu, seperti danau cekungan terbuka. Pada saat yang sama, lokasi pendaratan tidak boleh melebihi kemiringan tertentu, jika tidak kendaraan akan terguling saat mencoba mendarat. Program kemudian menghasilkan “peta kesukaan” dari lokasi pendaratan yang memenuhi kedua kendala tersebut. Lokasi ini dapat bergeser dan berubah saat pengguna menambahkan spesifikasi tambahan.

Program ini juga dapat menyusun kemungkinan jalur yang dapat di ambil oleh penjelajah dari lokasi pendaratan tertentu ke fitur geologis tertentu. Misalnya, jika pengguna menentukan bahwa penjelajah harus menjelajahi paparan batuan sedimen. Program menghasilkan jalur ke struktur terdekat dan menghitung waktu yang di perlukan untuk mencapainya.

Victor Pankratius, ilmuwan peneliti utama di Kavli Institute for Astrophysics and Space Research MIT, mengatakan bahwa para perencana misi dapat menggunakan program ini untuk mempertimbangkan berbagai skenario pendaratan dan eksplorasi dengan cepat dan efisien.

“Ini tidak akan pernah menggantikan komite yang sebenarnya. Tetapi dapat membuat segalanya jauh lebih efisien. Karena Anda dapat bermain dengan skenario yang berbeda saat Anda sedang berbicara,” kata Pankratius.

Studi tim di terbitkan secara online pada 31 Agustus oleh Earth and Space Science dan merupakan bagian dari jurnal edisi online 8 September.

Situs baru

Pankratius dan postdoc Guillaume Rongier, di MIT’s Department of Earth, Atmospheric and Planetary Sciences, menciptakan program untuk mengidentifikasi lokasi pendaratan yang menguntungkan untuk misi konseptual yang mirip dengan penjelajah Mars 2020 NASA. Yang di rancang untuk mendarat di area horizontal, datar, bebas debu. Dan bertujuan untuk menjelajahi situs kuno yang berpotensi layak huni dengan singkapan magmatik.

Mereka menemukan bahwa program tersebut mengidentifikasi banyak lokasi pendaratan untuk rover yang telah dip ertimbangkan di masa lalu. Dan program tersebut menyoroti lokasi pendaratan menjanjikan lainnya yang jarang di usulkan. “Kami melihat ada situs yang dapat kami jelajahi dengan teknologi rover yang ada, yang mungkin ingin di pertimbangkan kembali oleh komite lokasi pendaratan,” kata Pankratius.

Program ini juga dapat digunakan untuk mengeksplorasi persyaratan teknik untuk generasi penemu Mars masa depan. “Dengan asumsi Anda dapat mendarat di tikungan yang lebih curam, atau mengemudi lebih cepat. Maka kami dapat menentukan wilayah baru mana yang dapat Anda jelajahi,” kata Pankratius.

Pendaratan kabur

Perangkat lunak ini sebagian bergantung pada “logika fuzzy,” skema logika matematika yang mengelompokkan hal-hal yang tidak dalam mode biner seperti logika Boolean. Seperti ya/tidak, benar/salah, atau aman/tidak aman. Tetapi dalam bentuk yang lebih cair, berbasis probabilitas mode.

“Secara tradisional ide ini berasal dari matematika, di mana alih-alih mengatakan suatu elemen milik himpunan, ya atau tidak. Logika fuzzy mengatakan itu milik probabilitas tertentu,” sehingga mencerminkan informasi yang tidak lengkap atau tidak tepat, Pankratius menjelaskan.

Dalam konteks menemukan lokasi pendaratan yang sesuai, program menghitung probabilitas penjelajah dapat mendaki lereng tertentu. Dengan probabilitas menurun saat lokasi menjadi lebih curam.

“Dengan logika fuzzy, kita dapat mengekspresikan probabilitas ini secara spasial — seberapa buruk jika saya curam, versus curam ini,” kata Pankratius. “Ini adalah cara untuk menangani ketidaktepatan, dengan cara.”

Dengan menggunakan algoritme yang terkait dengan logika fuzzy, tim membuat peta mentah atau awal yang di sukai dari kemungkinan lokasi pendaratan di seluruh planet. Peta-peta ini di gabungkan ke dalam sel-sel individual, masing-masing mewakili sekitar 3 kilometer persegi di permukaan Mars. Program menghitung, untuk setiap sel, probabilitas bahwa itu adalah situs pendaratan yang menguntungkan. Dan menghasilkan peta yang di beri warna untuk mewakili probabilitas antara 0 dan 1. Sel yang lebih gelap mewakili situs dengan probabilitas mendekati nol untuk menjadi pendaratan yang menguntungkan lokasi. Sementara lokasi yang lebih terang memiliki peluang lebih tinggi untuk mendarat dengan aman dengan prospek ilmiah yang menarik.

Begitu mereka menghasilkan peta mentah dari kemungkinan lokasi pendaratan, para peneliti memperhitungkan berbagai ketidakpastian di lokasi pendaratan. Seperti perubahan lintasan dan potensi kesalahan navigasi selama penurunan. Mempertimbangkan ketidakpastian ini, program kemudian menghasilkan elips pendaratan, atau target melingkar di mana penjelajah kemungkinan akan mendarat untuk memaksimalkan keselamatan dan eksplorasi ilmiah.

Program ini juga menggunakan algoritme yang di kenal sebagai fast marching untuk memetakan jalur yang dapat di ambil oleh rover di medan tertentu setelah mendarat. Baris cepat biasanya di gunakan untuk menghitung perambatan front. Seperti seberapa cepat angin depan mencapai pantai jika melaju dengan kecepatan tertentu. Untuk pertama kalinya, Pankratius dan Rongier menerapkan fast marching untuk menghitung waktu perjalanan rover saat melakukan perjalanan dari titik awal ke struktur geologi yang di inginkan.

“Jika Anda berada di suatu tempat di Mars dan Anda mendapatkan peta yang di proses ini, Anda dapat bertanya, ‘Dari sini, seberapa cepat saya dapat pergi ke titik mana pun di sekitar saya? Dan algoritme ini akan memberi tahu Anda,” kata Pankratius.

Algoritme juga dapat memetakan rute untuk menghindari rintangan tertentu yang dapat memperlambat perjalanan penjelajah. Dan memetakan kemungkinan menabrak jenis struktur geologi tertentu di area pendaratan.

“Lebih sulit bagi penjelajah untuk melewati debu, jadi kecepatannya akan lebih lambat, dan debu tidak selalu ada di mana-mana, hanya di tambalan,” kata Rongier. “Algoritme akan mempertimbangkan hambatan seperti itu saat memetakan jalur lintasan tercepat.”

Tim mengatakan operator penjelajah saat ini di permukaan Mars dapat menggunakan program perangkat lunak untuk mengarahkan kendaraan lebih efisien ke situs yang menarik secara ilmiah. Di masa depan, Pankratius membayangkan teknik ini atau sesuatu yang serupa untuk di integrasikan ke dalam rover yang semakin otonom. Yang tidak memerlukan manusia untuk mengoperasikan kendaraan sepanjang waktu dari Bumi.

“Suatu hari, jika kita memiliki rover yang sepenuhnya otonom, mereka dapat memperhitungkan semua hal ini untuk mengetahui ke mana mereka dapat pergi. Dan mampu beradaptasi dengan situasi yang tidak terduga,” kata Pankratius. “Anda menginginkan otonomi, jika tidak maka akan memakan waktu lama untuk berkomunikasi bolak-balik ketika Anda harus membuat keputusan penting dengan cepat.”

Tim juga mencari aplikasi teknik dalam eksplorasi situs panas bumi di Bumi bekerja sama dengan MIT Earth Resources Lab di Departemen Ilmu Bumi, Atmosfer dan Planet.

“Ini masalah yang sangat mirip,” kata Pankratius. “Daripada mengatakan ‘Apakah ini situs yang bagus, ya atau tidak?’ Anda bisa mengatakan, ‘Tunjukkan peta semua area yang mungkin layak untuk eksplorasi panas bumi.’”

Seiring dengan peningkatan data, baik untuk Mars maupun untuk struktur panas bumi di Bumi, dia mengatakan bahwa data tersebut dapat di masukkan ke dalam program yang ada untuk memberikan analisis yang lebih akurat.

“Program ini secara bertahap ditingkatkan,” katanya.

Penelitian ini di danai, sebagian, oleh NASA dan National Science Foundation.

Sumber : Bahan di sediakan oleh Massachusetts Institute of Technology.

Journal Reference:

  1. Guillaume Rongier, Victor Pankratius. Computer-Aided Exploration of the Martian GeologyEarth and Space Science, 2018; 5 (8): 393 DOI: 10.1029/2018EA000406

Baca juga : Bagi Banyak Siswa, Aljabar Dosis Ganda Mengarah Ke Pencapaian Perguruan Tinggi

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *