10月11日,NASA毅力號火星車的里程表來到28.10英里(約45.22公里),正式超越機遇號保持的28.06英里紀錄,成為人類探測器在地外天體表面的最長行駛紀錄。NASA在10月下旬的部落格文章中說明了這項紀錄的細節。
里程數字本身已經足夠醒目,但更有意思的是兩個數字之間的對比。機遇號從2004年一路工作到2018年,花了將近15年才累積出那個紀錄;毅力號2021年登陸,只用了5年半,而且是在它的第2006個火星日達成。
同樣是火星車,為什麼速度差這麼多?答案不在輪子,在「腦子」。
火星駕駛最貴的成本,是等地球回話
火星車在火星上開車,跟遙控玩具完全是兩回事。火星與地球之間的通訊延遲,依距離不同從幾分鐘到二十幾分鐘不等。如果每走一步都要等地球上的工程師看完照片、算好路線、再把指令傳回來,一個火星日能移動的距離非常有限。
機遇號和它的孿生探測器勇氣號就是這樣走過來的。它們搭載的早期自主導航系統,只能自主評估大約5%的行駛路段,其餘絕大部分里程都要靠地面團隊一步步規劃。
毅力號搭載的AutoNav系統把這個比例整個翻轉:超過90%的行駛里程,由火星車自己評估地形、自己決定路線。它行進時持續拍攝周邊影像,繪製包含障礙物資訊的三維地圖,在地面操控人員選定的目的地之間自行規劃安全路線。因為不需要停下來等指令,毅力號可以用接近最高速度行駛,單一火星日最多前進1351英尺(約412公尺)。
用日常情境比喻,機遇號像是在陌生城市裡每過一個路口就停車打電話問方向的外送員;毅力號則是拿到了離線導航,公司只給目的地,怎麼繞過施工路段由它自己判斷。
這套邏輯,地球上的自駕產業也在用
AutoNav的運作原理,跟地球上的自駕車架構有明顯的共通處:感知環境、建立含障礙物的局部地圖、在指定目標間規劃安全路徑。差別在於火星上沒有4G網路可以回傳即時資料,也沒有高精地圖可事先下載,所有決策都得在車上完成。換句話說,毅力號跑的是一場沒有路網、沒有通訊備援的自主駕駛耐力賽。
這也是為什麼這項紀錄值得自駕技術領域的人多看一眼。當通訊不可靠、環境資訊只能靠車載感測即時建立時,「自主評估比例」從5%拉到90%帶來的效率提升,正好展示了決策權下放到邊緣端(車上)的實際價值。
紀錄之後,看的是下一個目的地
對科學團隊來說,行駛速度快代表的不只是數字好看。火星車的壽命有限,能移動的距離直接決定能拜訪多少個地質採樣點。毅力號的核心任務之一是採集樣本,未來由後續任務帶回地球。跑得快,等於同樣的任務預算能換到更多科學樣本。
NASA的部落格以「另一個世界最長行駛軌跡」為題記錄這次里程碑。對一般讀者而言,這條新聞真正的訊號在於:機器在無法即時連線、無法遠端救援的環境裡長期自主工作,已經從概念驗證走到了穩定運轉的階段,而且是在另一顆行星上。
下一次看到遠端探測設備的新聞,除了看它發現了什麼,也可以看一眼它「自己決定了多少事」。後者往往才是紀錄被改寫的原因。