Šiuo metu kiekvienos misijos valdyme labai svarbus ryšys su Žeme: praktiškai bet kokį manevrą suplanuoja, įvertina ir nurodymus zondui nusiunčia inžinieriai iš kosmoso agentūrų Žemėje.

Tačiau jei misijų skaičius išaugtų nuo keleto iki dešimčių ar net šimtų, tokiai komunikacijai paprasčiausiai neužtektų ryšio pajėgumų. Be to, net ir turint užtikrintą ryšį, dabartinė misijų valdymo schema lemia, kad bet kokie manevrai daromi labai lėtai.

OSIRIS-REx misijos metu iš asteroido Bennu į Žemę bus pargabenti mėginiai. NASA/Scanpix nuotr.

Pavyzdžiui, Osiris-Rex, prieš įeidamas į stabilią orbitą aplink asteroidą Bennu, keletą kartų praskrido maždaug septynių kilometrų nuotolyje, kol buvo sudarytas pakankamai detalus gravitacinio lauko modelis; tai užtruko apie tris savaites.

Naujame darbe mokslininkai teigia, kad šitoks atsargumas yra perteklinis, o jį pakeitus autonominiu sprendimų priėmimu, misijos gerokai pagreitėtų. Įvairios autonominės sistemos vis labiau plinta Žemėje. Tarp jų yra ir judančių objektų valdymo sistemos – autonominiai automobiliai, taip pat įvairios automatizuotos pramoninės mašinos.

Remdamiesi jų vystymo patirtimi, tyrimo autoriai siūlo naujovišką autonominių zondų misijų architektūrą. Autonominiam valdymui reikėtų vos keturių papildomų komponentų: lidaro (šviesinio radaro analogo), dviejų optinių kamerų stereoskopiniam vaizdui sudaryti bei inercinio matuoklio, kuris leistų zondui sekti savo padėtį, orientaciją, judėjimo kryptį, pagreitį ir magnetinio lauko stiprumą. Visi komponentai yra nesudėtingi ir plačiai naudojami.

Erdvėlaivis „Haybusa2“ kosmose analizavo asteroidą Ryugu ir parskraidino uolienų pavyzdžius į Žemę. JAXA/HAYABUSA2 nuotr.

Tyrėjai sumodeliavo, kaip tokia sistema galėtų naviguoti aplink asteroidą Bennu ir aplink pailgą gana didelį asteroidą Erotą. Pirmuoju atveju pasiekti 800 metrų aukščio orbitą pakaktų vos poros dienų stebėjimų ir analizės – toli gražu ne trijų savaičių, kaip reikėjo Osiris-Rex.

Be to, būtų sutaupyta daug kuro, o tai labai svarbu kosminėms misijoms, nes kuro sąnaudos dažnai yra veiksnys, ribojantis galimo naudingo krovinio (mokslinių prietaisų) kiekį. Eroto atveju kuro reikėtų daugiau, tačiau misijos trukmė irgi būtų mažesnė, nei valdant ją iš Žemės.

Nei vienu atveju misijos žlugimo – susidūrimo su asteroidu ar negrįžtamo išsiskyrimo – tikimybė nėra aukštesnė, nei sprendimus priimant Žemėje. Taigi galima daryti išvadą, jog šiandieninės technologijos yra pakankamos autonominių zondų naudojimui asteroidų tyrimuose.

OSIRIS-REx misijos metu iš asteroido Bennu į Žemę bus pargabenti mėginiai. NASA/Scanpix nuotr.