La NASA testa ERNEST, il rover intelligente che potrebbe rivoluzionare l’esplorazione della Luna e di Marte

La NASA continua a lavorare sulle tecnologie che alimenteranno le future missioni di esplorazione spaziale e, nelle scorse ore, ha acceso i riflettori su ERNEST (Exploration Rover for Navigation Extreme Sloped Terrain), un innovativo prototipo sviluppato dal Jet Propulsion Laboratory (JPL) che potrebbe rappresentare un importante passo avanti per i rover destinati alla Luna e a Marte.

L’obbiettivo è piuttosto ambizioso, ossia realizzare veicoli robotici più autonomi, più veloci e soprattutto capaci di affrontare terreni estremamente difficili, superando alcuni dei limiti che caratterizzano gli attuali rover impiegati sul Pianeta Rosso.

Recentemente, ERNEST è stato messo alla prova nel deserto del Colorado, nella California meridionale, dove ha completato un percorso di circa 26 chilometri con un intervento minimo da parte degli ingegneri che ne monitoravano le attività. Un risultato particolarmente significativo se si considera che il progetto nasce proprio per verificare la fattibilità di future missioni in cui il rover dovrà operare in modo quasi completamente autonomo.

Segui TuttoTech.net su Google Discover

ERNEST è più veloce e versatile degli attuali rover marziani

Lungo circa 1,2 metri, ERNEST è stato progettato per affrontare ostacoli che metterebbero in seria difficoltà rover come Curiosity e Perseverance, la sua caratteristica più interessante risiede nella capacità di modificare attivamente la posizione delle ruote grazie a un sistema di sospensioni avanzato che consente al veicolo di adattarsi in tempo reale alle condizioni del terreno.

Durante l’ultima campagna di test, il rover ha raggiunto velocità fino a circa 1 km/h per un totale di 37 ore di guida distribuite nell’arco di sette giorni; si tratta di un valore che supera di un ordine di grandezza le velocità operative normalmente raggiungibili dagli attuali rover marziani della NASA.

Secondo il team del JPL, queste prestazioni potrebbero consentire in futuro di effettuare vere e proprie traversate scientifiche sulla superficie lunare o marziana, coprendo distanze molto maggiori rispetto a quelle attualmente possibili.

Un nuovo sistema di mobilità per affrontare terreni estremi

Fin dall’inizio, il progetto ERNEST è nato con l’intenzione di ripensare il concetto stesso di mobilità robotica planetaria. Per oltre trent’anni i rover della NASA hanno utilizzato il celebre sistema di sospensioni rocker-boige, dimostratosi estremamente affidabile sin dai tempi del rover Sojourner.

Gli ingegneri del JPL hanno però deciso di sperimentare un approccio diverso. ERNEST utilizza sospensioni attive capaci di redistribuire dinamicamente il peso tra le ruote, adattando la configurazione del veicolo in base agli ostacoli presenti lungo il percorso.

Il rover può avanzare con differenti modalità di movimento, superare gradini, dune e pendenze particolarmente accentuate e, grazie alle quattro ruote sterzanti, è persino in grado di muoversi lateralmente; quando le condizioni lo consentono, il sistema può inoltre passare a una modalità con sospensioni passive più efficiente dal punto di vista energetico.

Prima di arrivare alla configurazione definitiva, il team ha costruito diversi prototipi sperimentali e testato ben undici differenti configurazioni di sospensioni, effettuando numerose prove con simulanti della regolite lunare per valutare il comportamento del rover in condizioni realistiche.

L’intelligenza artificiale insegna al rover a prendere decisioni da solo

Se la mobilità rappresenta uno degli aspetti più innovativi del progetto, altrettanto importante è il lavoro svolto sul fronte dell’autonomia. Inizialmente ERNEST richiedeva il controllo diretto di un operatore attraverso un joystick, successivamente, gli ingegneri hanno integrato algoritmi basati sull’apprendimento per rinforzo (reinforcement learning), una particolare tecnica di intelligenza artificiale che permette ai robot di imparare attraverso l’esperienza.

Per addestrare il sistema, il JPL ha realizzato una sofisticata simulazione virtuale del rover, alimentata con dati reali raccolti durante i test sul campo; grazie a potenti cluster di calcolo, il team è riuscito a eseguire migliaia di ore di simulazioni in pochi giorni, consentendo all’intelligenza artificiale di apprendere come affrontare ostacoli e percorsi complessi.

Una volta completata la fase di addestramento, ERNEST è stato trasferito nel Mars Yard del JPL, un’area di prova che riproduce condizioni simili a quelle presenti sul Pianeta Rosso. Qui il rover ha dimostrato di poter navigare autonomamente tra dune, detriti, pendii e gradini senza necessitare di istruzioni continue da parte degli operatori.

Il futuro punta a missioni completamente autonome

Il prossimo obbiettivo della NASA consiste nell’unire le capacità di mobilità avanzata con sistemi di navigazione intelligente a lungo raggio. In pratica, ERNEST dovrà essere in grado non solo di superare gli ostacoli, ma anche di pianificare autonomamente il percorso migliore verso la destinazione finale, decidendo quando affrontare un terreno difficile e quando invece aggirarlo.

Si tratta di capacità che potrebbero rivelarsi fondamentali per le future missioni lunari e marziane, specialmente nelle regioni più remote e impervie che oggi risultano difficili da esplorare con i rover attualmente disponibili.

Avviato nel 2022 grazie a fondi interni del JPL, il progetto ERNEST è oggi sostenuto dal Mars Exploration Program della NASA e dall’Exploration Science Stragegy and Integration Office. Sebbene non vi siano ancora dati ufficiali su una missione che utilizzerà direttamente questa tecnologia, i risultati ottenuti finora mostrano chiaramente la direzione intrapresa dall’agenzia spaziale statunitense: rover sempre più autonomi, intelligenti e capaci di spingersi dove nessun veicolo robotico è mai arrivato prima.