Марсоход NASA Perseverance столкнулся с проблемами в работе своих автономных навигационных систем на Марсе, которые требовали указаний с Земли для точного определения его местоположения. Несмотря на то, что бортовые системы были способны определить лишь общую область нахождения аппарата, он постоянно нуждался в прямом управлении от земных операторов для избегания опасных участков рельефа. Эта особенность, хотя и не остановила исследования красной планеты, существенно ограничивала дальность его автономного передвижения, поскольку связь между планетами занимает в среднем около 24 минут, а точное местоположение можно было уточнить лишь раз в сутки.
Космическое агентство нашло изобретательное решение этой проблемы, интегрировав использование панорамных камер, спутниковой информации о поверхности Красной планеты и неиспользованного чипа, который был частью оборудования марсохода. Базовая станция вертолёта Perseverance была оснащена системой на кристалле (SoC) Qualcomm Snapdragon 801, которая ранее применялась для связи с самим вертолётом. Однако после вывода вертолёта из эксплуатации в 2024 году этот чип оставался неактивным, поэтому инженеры NASA приняли решение перепрофилировать его функционал для помощи Perseverance в определении своего положения с точностью до примерно 10 дюймов.
Внедрённый механизм предполагает выполнение марсоходом панорамных снимков своего окружения, после чего эти данные передаются в SoC, где трансформируются в вид с высоты птичьего полёта. В дальнейшем полученное изображение сопоставляется с детализированными спутниковыми картами рельефа, полученными с орбитальных космических аппаратов. Путём точного сравнения преобразованной 360-градусной фотографии с орбитальными снимками, ровер может точно определить своё местонахождение на поверхности планеты, что позволило NASA назвать эту технологию Mars Global Localization, которая эффективно заменяет систему GPS без необходимости в созвездии из 24 спутников.
Ванди Верма из Лаборатории реактивного движения NASA подчеркнула значимость этого шага, заявив, что подобное решение «по сути, предоставляет марсоходу функционал GPS, позволяя ему самостоятельно определять своё местонахождение на Марсе». По её словам, это означает, что «ровер сможет преодолевать значительно большие расстояния автономно, что будет способствовать расширению исследований планеты и получению новых научных данных». Также было отмечено, что эта инновация «может быть использована практически любым другим ровером, который движется быстро и на большие расстояния», открывая новые перспективы для будущих миссий.
Несмотря на то, что инженеры NASA не впервые работают с космическими аппаратами на межпланетных расстояниях, успешное перепрограммирование космического корабля на расстоянии сотен миллионов миль остаётся выдающимся достижением. Примечательным историческим прецедентом является случай с космическим аппаратом Voyager 1, запущенным в 1977 году, который столкнулся с программной ошибкой в далёком космосе. Когда его модуль памяти вышел из строя после более чем 45 лет путешествия, инженеры смогли разработать способ обойти неисправный чип и продолжить эксплуатацию космического аппарата, который к концу 2025 года достиг расстояния в один световой день, что означает 24 часа для отправки команд и ещё 24 часа для получения ответа, закрепив за ним статус самого удалённого рукотворного объекта от Земли.
