Vinden, halen en meenemen. Herhaal dan. Het lijkt een eenvoudige taak. Maar wat als we het niet hebben over sleutels of sokken die ergens in het appartement verloren zijn gegaan, maar over de beste strategie voor het verzamelen van monsters op het oppervlak van Mars, dat ongeveer 290 miljoen km van huis is? Dit is waar het onderdeel aan werkt ESA-teams.
Laura Bielenberg is stagiaire bij de Mars Sample Return-campagne, die, zoals je misschien wel kunt raden, tot doel heeft monsters terug te sturen die zijn verzameld door NASA's rover Volharding, en houdt zich dagelijks bezig met het testen van technologieën voor de verkenning van Mars.
De tests vinden plaats op een gesteentesimulatie van de Rode Planeet in ESA's ESTEC Technical Centre in Noordwijk, Nederland. Deze testlocatie, bijgenaamd de Mars Yard, maakt deel uit van het Planetary Robotics Laboratory. De reageerbuis is een kopie van die waarin de rover zit Volharding verzamelde monsters en liet ze hermetisch afgesloten achter op het oppervlak van de planeet. Ze worden RSTA's genoemd, een afkorting van Returnable Sample Tube Assembly, en voor de meeste mensen op aarde (althans degenen die bekend zijn met de Star Wars-franchise), lijken ze misschien een beetje op lichtzwaarden.
Laura Bielenberg onderzoekt breadboard-strategieën - van autonome detectie tot het schatten van de positie van monstercapsules op Mars - met behulp van een testbed genaamd RABBIT (RAS Bread Boarding In-house Testbed).
Robotische manipulator ESA om de monsters over te brengen, moeten de buizen worden geladen voor levering aan de aarde - het zal de monsters ophalen van de Mars-rover Perseverance en ook de helikopters beveiligen die kopieën van de buizen uit de opslag halen voor het geval ze plotseling naar de aarde vallen oppervlak.
Naast camera's en sensoren vertrouwt het team ook op neurale netwerken om monsters te verzamelen. “Het neurale netwerk zal de capsule eerst detecteren op beelden van een navigatiecamera die bovenop de structuur is gemonteerd. Ten tweede identificeert het punten op het beeld om de positie van de buis op de grond te schatten", legt Laura uit.
Het team probeerde de omgeving van Mars na te bootsen door soortgelijke verlichting en terrein te simuleren. “We hebben een mix van directe en indirecte verlichting en we hebben met verschillende soorten terrein gewerkt, waarbij we zand, kiezels en rotsen hebben gecombineerd. Al deze scenario's waren belangrijk voor het trainen van neurale netwerken om op betrouwbare wijze buizen te detecteren", voegt ze eraan toe.
Het doel van de missie is het afleveren van monsters van Mars naar de aarde "Voor het eerst krijgen wetenschappers de kans om de regoliet van Mars te analyseren in hun laboratoria hier op aarde. Het is geweldig om te werken aan onderzoek dat leidt tot de creatie van een robotsysteem voor Mars, en om te bedenken dat we kunnen bijdragen aan het ophelderen van de samenstelling van een andere planeet in het zonnestelsel", zegt Laura Bielenberg.
Lees ook: