NASA:s nyaste sexhjuliga robot på Mars, Perseverance rover, börjar en episk resa över ett kratergolv och letar efter tecken på forntida liv. Det betyder att roverteamet är djupt engagerat i att planera navigeringsrutter, utarbetande instruktioner som ska strålas upp, till och med ta på sig speciella 3D-glasögon för att kartlägga deras kurs.

Men alltmer, rover tar kontrollen över körningen själv, med hjälp av ett kraftfullt system för automatisk navigering. Kallas AutoNav, detta förbättrade system gör 3D-kartor över terrängen framför dig, identifierar faror, och planerar en rutt runt alla hinder utan ytterligare riktning från kontroller tillbaka på jorden.

"Vi har en förmåga som kallas 'tänka medan du kör, sa Vandi Verma, en senior ingenjör, rover planerare, och förare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. "Rovern tänker på den autonoma drivningen medan dess hjul snurrar."

Den förmågan, i kombination med andra förbättringar, kan göra det möjligt för Perseverance att nå en topphastighet på 393 fot (120 meter) per timme; dess föregångare, Nyfikenhet, utrustad med en tidigare version av AutoNav, täcker cirka 66 fot (20 meter) per timme när den klättrar upp på Mount Sharp i sydost.

"Vi snabbade upp AutoNav med fyra eller fem gånger, sa Michael McHenry, ledaren för mobilitetsdomänen och en del av JPL:s team av roverplanerare. "Vi kör mycket längre på mycket kortare tid än vad Curiosity visade."

När Perseverance börjar sin första vetenskapskampanj på golvet i Jezero Crater, AutoNav kommer att vara en nyckelfunktion för att få jobbet gjort.

Denna krater var en gång en sjö, när, miljarder år sedan, Mars var blötare än idag, och Perseverances mål är ett uttorkat floddelta vid kraterns kant. Om livet någonsin tog fäste på tidiga Mars, tecken på det kan finnas där. Rovern kommer att samla in prover över cirka 9 miles (15 kilometer), förbered sedan proverna för insamling av ett framtida uppdrag som skulle ta dem tillbaka till jorden för analys.

"Vi kommer att kunna ta oss till platser som forskarna vill gå mycket snabbare, sa Jennifer Trosper, som har arbetat på var och en av NASAs Martian-rovers och är projektledare för Mars 2020 Perseverance-rover. "Nu kan vi köra genom dessa mer komplexa terränger istället för att gå runt dem:Det är inget vi har kunnat göra tidigare."

Det mänskliga elementet

Självklart, Uthållighet klarar sig inte enbart med AutoNav. Roverteamets engagemang förblir avgörande för att planera och köra Perseverances rutt. Ett helt team av specialister utvecklar en navigationsrutt tillsammans med planering av roverns aktivitet, oavsett om det är att undersöka en geologiskt intressant egenskap på vägen till sin destination eller, snart, ta prover.

På grund av radiosignalens fördröjning mellan jorden och Mars, de kan inte bara flytta rovern framåt med en joystick. Istället, de granskar satellitbilder, tar ibland på sig 3D-glasögonen för att se Mars-ytan i roverns närhet. När laget har skrivit av, de skickar instruktionerna till Mars, och rover utför dessa instruktioner följande dag.

Perseverances hjul modifierades också för att hjälpa till med hur snabbt dessa planer genomförs:Tillsammans med att de är något större i diameter och smalare än Curiositys hjul, de har vardera 48 slitbanor som ser ut som lätt vågiga linjer, i motsats till Curiositys 24 chevronmönster. Målen var att hjälpa till med såväl dragkraft som hållbarhet.

"Curiosity kunde inte AutoNav på grund av hjulslitageproblemet, ", sa Trosper. "Tidigt i uppdraget, vi upplevde små, skarp, spetsiga stenar börjar sätta hål i hjulen, och vår AutoNav undvek dem inte."

Högre spelrum för Perseverances mage gör det också möjligt för rovern att rulla säkert över tuffare mark – inklusive bra stora stenar. Och Perseverances förstärkta funktioner för automatisk navigering inkluderar ENav, eller förbättrad navigering, en kombination av algoritm och mjukvara som möjliggör mer exakt detektering av faror.

Till skillnad från sina föregångare, Perseverance kan använda en av sina datorer bara för navigering på ytan; dess huvuddator kan ägna sig åt många andra uppgifter som håller rover frisk och aktiv.

Detta Vision Compute Element, eller VCE, guidade uthållighet till Mars-ytan under dess intåg, härkomst, och landar i februari. Nu används den på heltid för att kartlägga roverns resa samtidigt som den hjälper den att undvika problem på vägen.

Rovern håller också reda på hur långt den har flyttats från en plats till en annan med hjälp av ett system som kallas "visuell odometri". Perseverance tar med jämna mellanrum bilder när den rör sig, jämföra en position med nästa för att se om den flyttade det förväntade avståndet.

Teammedlemmar säger att de ser fram emot att låta AutoNav "ta ratten". Men de kommer också att vara redo att ingripa när det behövs.

Och hur är det att köra på Mars? Planerarna och förarna säger att det aldrig blir gammalt.

"Jezero är otrolig, " sa Verma. "Det är ett roverförares paradis. När du tar på dig 3D-glasögonen, man ser så mycket mer böljande i terrängen. Vissa dagar stirrar jag bara på bilderna."