Investigación planetológica geológica .

La tomografía de resistividad eléctrica es una técnica de imagen de corto alcance (aparentemente un par de cientos de metros).

La sismología recopila y analiza datos de ondas sísmicas. Permite el mapeo de capas del subsuelo. La sismología de reflexión va más allá y, en lugar de esperar a que ocurran los temblores naturales, utiliza explosivos para provocar ondas sísmicas de corto alcance cuando y como los geólogos las quieren.

Por esas razones, realmente desea que sus rovers puedan coordinarse en rangos de hasta ~ 2 km, para la investigación activa con explosivos y en rangos globales para la detección pasiva de eventos sísmicos naturales. Es casi seguro que en algún momento, algunas áreas se considerarán especialmente interesantes y se desplegarán rovers para mapearlas en busca de recursos, formaciones geológicas interesantes, agua o cualquier otra razón. Si desea que una sola máquina lo haga en un solo lugar, tendría que llevar una gran cantidad de detectores desmontables que podrían colocarse y luego recogerse, o podría hacerlo un par de rovers, incluido un portador especializado, implementador y quizás recargador (y todo el grupo diseñado para ser móvil hacia arriba a cientos de kilómetros).Cualquiera que funcione para su historia, pero de cualquier manera, desea que sus rovers puedan advertir a otros sobre un evento global natural entrante, para que puedan establecer detectores y recopilar más datos.

Mejor aún, para la sismología de reflexión, sus rovers tienen una necesidad real de llevar explosivos, si alguna vez desea que su historia tenga peligro además de los normalmente asociados con la exploración espacial.

EDITAR: En cuanto a la parte de no mirar los datos. Ese es fácil en el escenario descrito anteriormente. Los datos relacionados con la coordinación y advertencia del móvil no son realmente importantes mientras el sistema funcione. Los científicos querrán ver los datos recopilados DESPUÉS, pero la comunicación que conduce a la recopilación de datos (un rover le dice a otro que algo global está en marcha) se analizará unas pocas veces para probar y comparar el sistema y probablemente se ignorará la mayor parte del tiempo más adelante. . Hasta que alguien decidió investigarlo para intentar actualizarlo, verificar algo o reutilizarlo para otro perfil de misión.

Redundancia.

Enviar datos desde Marte no es nada fácil. A veces, los datos no se transmiten y, en ocasiones, demorará hasta 24 minutos y obtener una confirmación demorará otros 24 minutos. Si bien puede decir que 48 minutos de datos no son muy valiosos, durante estos tiempos, el Sol estará entre dos planetas, lo que puede causar problemas de comunicación. Por lo tanto, para asegurarse de que todos los datos estén seguros, la mejor estrategia es duplicarlos en varios dispositivos. Si bien los orbitadores podrían ser la mejor idea, son incluso más frágiles que los rovers en tierra. Por lo tanto, todos los dispositivos deberían poder comunicarse y compartir información para respaldo. El espionaje podría haber sido similar a cómo se descifran la mayoría de los sistemas en la Tierra, utilizando una falla en la codificación para inyectar código arbitrario para su ejecución. Esto podría permitir a Mikey tomar el control de todos los dispositivos que ejecutan la misma versión del software con errores.

Todos usan una red común, con placas de circuito y software como se usa normalmente en la Tierra. Mars y el consorcio de exploración tienen su propia red aislada, pero las cosas dentro de ella se comportan como nodos normales de IoT. Los rovers pueden comunicarse entre sí porque la pila de software y la estructura de la red lo admiten; no por una necesidad deliberada.

Esto podría ser más astuto si la persona que está siendo monitoreada no pensara que los rovers hablaron entre sí, mientras que el espía se dio cuenta de que sí podían .

En este caso, si el móvil A estuviera programado (a escondidas) para enviar un paquete al móvil B, simplemente funcionaría , como dos ordenadores de la misma empresa pero con subredes diferentes. Lo enviaría a cualquier plataforma en órbita que estuviera disponible primero, que vería la dirección y la enviaría de regreso cuando estuviera dentro del alcance, y nunca molestaría a la gente en la Tierra ni informaría a nadie de que esto sucedió.

Algunas razones fuera de mi cabeza:

1. Encontré peligro, esto es lo que parecía.
2. Vi algo que vale la pena explorar, pero está demasiado lejos del objetivo de mi misión.
3. Mi transmisor de largo alcance está roto o hay una montaña en el camino de la transmisión.
4. Tomaré esta mitad del cráter, tú tomas esa mitad.

Para mantener la independencia de la investigación

Cada uno de estos rovers tiene un trabajo que hacer, por lo que si los mismos rovers en diferentes ubicaciones replican demasiado el trabajo (y, en efecto, desperdician dinero), uno de ellos debe pasar a otra tarea. Por lo tanto, los rovers son conscientes de los objetivos principales de la misión y redistribuyen las tareas entre ellos para hacer el máximo en el menor tiempo posible.

Comunicación multibanda

Las tormentas de arena en Marte podrían interferir con las transmisiones de radio, dando como resultado mensajes perdidos o ilegibles. Los rovers retransmiten rutinariamente las instrucciones de la directiva de la misión entre sí (si recibe el mismo mensaje de dos fuentes, debe ser correcto).

Gráfico

Entonces, el punto uno le da la razón, el punto dos le permite "piratear" el sistema de una manera guiada por la trama (controle dos o tres rovers y obtendrá el control, pierda un rover y perderá el control).

Intranet de subsistemas de datos marcianos

Cuando los humanos de la NASA conducen activamente los Rovers, les piden que tomen fotografías específicas y tomen muestras del suelo, etc., puede apostar que quieren todas las imágenes de alta resolución y todo lo que rebota en el satélite de comunicaciones más cercano y de regreso a la Tierra lo más cerca posible de la realidad. tiempo como pueden. Cuando los pequeños están en piloto automático o en modo de suspensión, una gran cantidad de información útil pero aburrida, como la energía actual de la batería, las condiciones climáticas, etc., tendrán una prioridad mucho menor para el ancho de banda. Tendría mucho sentido que este tipo de subsistemas mundanos se comuniquen en una intranet local de bajo consumo.

Esencialmente, los Rovers actuales (y probablemente futuros Rovers) tienen antenas de alta potencia para enviar información directamente a la Tierra, pero también tienen antenas (relativas) de baja potencia que pueden comunicarse con satélites que están en la órbita de Marte. En el futuro, con más satélites de comunicaciones en la órbita de Marte en órbita, tiene cada vez más sentido que los rovers ahorren energía usando las pequeñas antenas por defecto. Además, si los futuros rovers están relativamente juntos (piense en el rango de walkie-talkie), podría tener sentido tener comunicaciones directas de rover a rover en lugar de transmitir cada punto de datos a los satélites de Marte o la Tierra en tiempo real.

Imagine que todos los Rovers tienen este sistema local de comunicación de corta distancia por walkie-talkie. ¿De qué querrían hablar? La respuesta corta es: nada emocionante. La copia de seguridad de datos (para la redundancia de fallas) es probablemente lo principal. Si cada rover realiza una copia de seguridad de los datos de los demás rover, entonces no se perderán datos de forma irrecuperable, incluso si un meteorito o una falla en el disco duro elimina a uno de su flota antes de que cargue sus datos al siguiente satélite en órbita. Cuando todo funciona correctamente (es decir, sin fallas), no hay razón* para que alguien en la NASA abra el capó y vea cuánto ancho de banda se está utilizando de bot a bot (* aparte de la curiosidad nerd o alguien que está haciendo una auditoría para mantenimiento rutinario de los sistemas).

Afortunadamente para tu personaje entrometido Mikey1, enviar copias de seguridad de datos de video de un lado a otro podría requerir un ancho de banda relativamente alto (dependiendo de cuánto se esté grabando en un momento dado), por lo que es probable que su propio uso de datos sea una gota en el cubo. Además, si las cámaras de Rover2 están grabando constantemente a Mikey2, entonces Mikey1 solo tiene que emitir un comando de "Rover2 envía datos de video en tiempo real a Rover1 para una copia de seguridad". que es básicamente tan inocuo como decirle manualmente a su computadora que haga una copia de seguridad de sus fotos ahora (en una unidad externa o en la nube) en lugar de esperar el tiempo de copia de seguridad programado.

Redundancia. Cada rover hace eco de sus hallazgos (imágenes, datos de instrumentos sin procesar, datos meteorológicos, etc.) a al menos otros 2 rover, elegidos al azar de los rover que están en línea. Cada vez que un instrumento o cámara está listo para enviar una carga de datos, los envía de vuelta a la Tierra y a otro rover, de modo que si un rover se desconecta o si algo impide la transmisión de datos (clima, solar, falla mecánica), los datos no se pierde y la misión puede continuar a pesar del fracaso.

pings. Cada rover hace ping a los otros rover como un "latido". Si uno de los rovers no responde al ping, entonces hay un problema y los rovers informan esto a la NASA.

Duplicación de esfuerzos. Los rovers envían cada dato de geolocalización. Si dos rovers accidentalmente se encuentran en caminos convergentes, se advierten y se detienen hasta que la NASA puede asignar nuevos caminos (o su IA interna puede asignar nuevos caminos).

Advertencias. Si el rover 1 detecta una tormenta de polvo que se aproxima, envía datos de advertencia a otros rover con la velocidad y dirección del viento. Los rovers a favor del viento en el camino de la tormenta pueden planificar en consecuencia para apagarse automáticamente para ahorrar energía, evitar daños en el sistema, etc. durante la tormenta. Al tener la advertencia, pueden detener de forma segura las pruebas en curso antes de que llegue la tormenta.

Computación distribuída. Si un rover está analizando datos y necesita más potencia de procesamiento, puede descargar algunos de los datos a otro rover que indica que está (algo) inactivo. Esto convierte efectivamente a los rovers en un sistema de "computación en la nube", ya que algunos rovers pueden tener una utilización del sistema más baja que otros. Un procesamiento más rápido significa una entrega más rápida de los resultados a la NASA.

Geolocalización. Mediante el envío de paquetes de temporización entre rovers y entre satélites, cada rover puede obtener una mejor posición de su posición y rumbo actuales. Esto significa que se requieren menos satélites para proporcionar el equivalente de Marte al GPS.

Red local. Al tener comunicaciones constantes, existe el equivalente de Marte a "wifi" para los astronautas en tierra. Esto significa que los rovers pueden ser los puntos de acceso para máquinas o robots más pequeños y de menor potencia. De esta manera, cada máquina en Marte no tiene que empacar el peso de un plato y una batería capaz de llegar a los satélites oa la Tierra. Solo tienen que poder llegar al rover más cercano, que luego puede transmitir datos hacia/desde la órbita o la tierra para ese dispositivo. Esto permite más máquinas con menor masa y menores requisitos de potencia.

Digamos que la capacidad está ahí por razones de redundancia, como lo señaló ShadoCat. Cualquier ser humano en Marte puede anular las órdenes de la Tierra o las decisiones de los robots autodirigidos.

Esta es una característica de seguridad para los humanos. Si algo sale mal, algún escenario en el que nadie pensó, los humanos pueden usar todos y cada uno de los robots sin esperar el permiso de la oficina administrativa. ¿Necesita atascar un rover en un cráter para que esté en posición de transmitir telemetría médica? Da la orden, el rover obedece. ¿Quieres que un rover viaje docenas de millas para que puedas buscar las baterías para tu hábitat? Da la orden, el rover obedece.

Son autónomos, tal vez usan algún tipo de IA de autoaprendizaje como redes neuronales para navegar y encontrar rocas interesantes para examinar. Para maximizar las capacidades de aprendizaje, todos intercambian sus aportes y decisiones. Pero cada rover aún tiene su propia IA porque tienen diferentes instrumentos y objetivos de investigación y aún pueden continuar deambulando y haciendo ciencia incluso si la conexión se pierde de alguna manera. Tal vez por un defecto en un orbitador o una tormenta de polvo que puede durar semanas en Marte.

Están catalogando el planeta, tratando de obtener nueva información. Su trabajo será más eficiente si pueden contarse entre sí lo que ya han encontrado, evitando así repetir el trabajo de los demás.

Si desean explorar todo el planeta, deberán compartir información sobre dónde ya han explorado nuevamente para evitar la superposición y el desperdicio de recursos. La NASA no puede planificar sus territorios individuales por adelantado, porque no saben de antemano lo que van a encontrar: un rover podría terminar pasando toda la misión explorando un área muy interesante de 1 km ^ 2, mientras que otro puede encontrar un enorme extensión sin rasgos distintivos y, por lo tanto, cubrir un área mucho más grande más rápidamente. Es mejor tener una IA que coordine la exploración en el trabajo.

Además, si un rover encuentra algo que, por cualquier motivo, requiere más de un rover para investigar, deberá poder llamar a otros.

Tal vez un rover tenga muchos tipos diferentes de cámaras y su trabajo sea tomar fotografías y enviarlas a otro rover con alto poder de procesamiento de datos para analizar.

¡En preparación para la guerra!

En este momento, la exploración del espacio es una empresa bastante internacional en la que todos cooperan para el mejoramiento de todos. En algún momento en el futuro, eso puede cambiar y en preparación para ese día, los rovers han sido diseñados para interactuar entre sí sin necesidad de satélites frágiles y transmisiones interplanetarias bloqueables.

Tienen y usan un sistema de comunicación planetaria por la misma razón que todos tienen monturas de armas vacías en sus brazos retráctiles. De modo que si la guerra alguna vez llega a Marte, estarán listos para defender el reclamo de su dueño.

El peor problema del control de la sonda espacial es que pueden responder a un comando solo unas horas después...

Así, como sucederá, será alrededor de los mismos comandos. Lo escribo en lenguaje humano:

• "Aquí está su nuevo firmware. Instálelo usted mismo y reinicie. Si todo salió bien, cárguelo también a su amigo y dígale que haga lo mismo".
• "Cargue la mitad de las fotos nuevas de esta roca interesante a su amigo. Dígale que comience a enviarnoslas. Si dice que todo está bien, bórrelas y haga muchas fotos nuevas en el espacio libre".