
在广袤无垠的火星沙漠中,一辆远在亿万里之外的探测车如果迷路了该怎么办?过去,它只能停下来等待地球母亲的“导航”;而现在,它已经学会了自己看地图。近日,美国国家航空航天局(NASA)宣布,其旗下的“毅力号”火星车成功升级了一套名为“火星全球定位”的系统,实现了无需地球干预的自主精准定位,这标志着火星探测正式迈入了“自动驾驶”的新纪元。
一张由“毅力号”火星车的摄像头拍摄的图像,图中右下角是火星车,其后方的火星红褐色土壤上留下了一条长长的蜿蜒车辙。(图片来源:美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院)
长久以来,火星探测车的导航都是一项极度依赖地球的“慢动作”艺术。由于缺乏像地球那样的卫星导航网络,火星车在行驶时,只能依靠车轮转动的圈数来估算距离。然而,火星松软的沙地常常导致车轮打滑,微小的误差日积月累,可能导致探测车对自身位置的判断偏差高达数十米。
“想象一下,你独自一人置身于一片没有道路、没有地图的广袤沙漠,而且每天只能打一次电话问路:‘我现在在哪里?’”NASA喷气推进实验室(JPL)的空间机器人专家万迪·维尔玛形象地比喻道,“这就是‘毅力号’在火星上五年来的工作常态。”
过去,一旦探测车计算出可能处于危险边缘,它就必须被迫停止,等待地球控制中PP电子心的确认指令。考虑到地火之间数分钟的通信延迟,这一过程往往需要耗费一个火星日甚至更久。而现在,这套全新的“火星全球定位”系统,让“毅力号”拥有了属于自己的“眼睛”。
这幅由“毅力号”拍摄的全景图由五组导航相机立体图像组成,火星车将这些图像与轨道影像进行匹配,以确定其在2026年2月2日的位置,所采用的技术名为“火星全球定位”。(图片来源:美国国家航空航天局/喷气推进实验室-加州理工学院)
这项技术的核心在于一种先进的机载算法。简单来说,这套系统赋予了“毅力号PP电子”一项新技能:它能将自己拍摄的全景图像,与机载的轨道地形图进行实时比对和匹配。
在实际操作中,火星车不再需要向地球“求助”。它利用自身的导航相机拍摄周围环境,算法随即在约两分钟内完成复杂的图像匹配计算,从而将自身的定位精度锁定在约25厘米的惊人范围内。
“我们为火星车赋予了一项新能力,”负责该项目的JPL机器人工程师杰里米·纳什兴奋地表示。这一突破解决了机器人研究领域长达数十年的难题,使得火星车能够自信地继续沿预定路线前行,而无需人类规划师的实时介入。
这张标注的轨道图像展示了“毅力”号火星车在2025年12月10日于杰泽罗陨石坑行驶时,由人工智能规划的路线(以洋红色表示)与实际行驶路线(以橙色表示)。此次行驶是两次演示中的第二次,旨在证明生成式人工智能可被整合到火星车的路线规划中。
这项技术的升级意义深远。科学家指出,随着“毅力号”自主导航能力的提升,其行驶里程的瓶颈已不再是避障能力,而是对自身位置的不确定性。如今,这一瓶颈已被打破。
“我们深知,如果能解决这个问题,火星车每天就能行驶更远的距离。”维尔玛补充道。这种技术有望开启一个更快、更自主的探索新时代,不仅适用于火星,也为未来在其他星球的探测任务提供了宝贵的技术范本。
值得一提的是,这项成就距离“毅力号”完成首次由生成式人工智能完全规划的行驶仅数周时间。如今,这辆六轮探测器正以前所未有的效率,在耶泽罗陨石坑中寻找着远古生命的痕迹,向我们传回更多关于这颗红色星球的秘密。返回搜狐,查看更多
