Juice任務將在2031年接近木衛四，它將面臨一個獨特的挑戰。
歐洲航天局(ESA)在實作自主航天器導航方面取得了重大裏程碑。
美國太空總署的工程師最近模擬了一次復雜的飛近場景，為「Juice」號探測器與木星的衛星木衛四的相遇做準備。值得註意的是，「Juice」號探測器將於2031年4月飛過木衛四，距今還有7年。
有趣的是，工程師們欺騙Juice的工程模型，讓它相信它已經接近木衛四了。這樣，他們想測試任務的自主導航能力。
不僅必要，而且至關重要
Juice任務將在2031年更接近木衛四，這將面臨一個獨特的挑戰。科學家們知道，一旦發生飛近情景，木星和地球之間的通訊將出現巨大的延遲。這種延遲將使地球上的任務幾乎不可能進行即時控制和指導。
因此，工程師們打算讓航天器自主導航，以確保對木衛四進行精確的科學觀測。
Juice飛行營運總監伊格納西奧·坦科表示：「我們需要Juice能夠用自己的‘眼睛’和‘大腦’做出反應。」
「當木衛四出現在其導航攝影機的視野中時，它需要能夠辨識月球表面的重要特征，旋轉自身以將儀器指向它們，然後繼續旋轉，在飛過時保持它們在視野中。」
一份「棘手」的工作
為了測試他們的自主導航技術，Juice任務背後的團隊成功地欺騙了飛船的復制品。有趣的是，復制品有助於訓練團隊處理意外情況。
這個Juice的復制品配備了與真品相同的硬件、軟件和其他儀器，而且它們都遵循相同的工程模型。研究小組將木衛四的影像投射到「Juice」的導航攝影機上，讓其機載系統相信它已經提前到達木星的衛星。
在這次模擬中，工程師們也是「完全盲目地投入到這次測試中」。
歐洲航天局航天器操作工程師Guilio Pinzan解釋說：「這不像提前準備影像並在導航攝影機前播放影片那麽簡單。」
「導航軟件必須對這些影像做出反應。如果它註意到它正在以錯誤的角度接近木衛四，或者朝著略微錯誤的方向，它必須嘗試在沒有我們的幫助下糾正這些錯誤。」
該團隊將一個沈浸式虛擬現實頭盔綁在航天器的網絡攝影機上，並允許它獨立移動。
比預期結果更好
當團隊預計需要幾天的時間來排除故障時，Juice的導航軟件第一次嘗試就以優異的成績透過了測試。航天器完美地辨識了木衛四的表面特征，並相應地旋轉調整了儀器。此外，它在整個模擬過程中保持了自己的軌跡。
Giulio表示：「我們真的要特別表揚我們的飛行動力學團隊，他們的數學計算準確無誤，讓我們在第一次嘗試時就順利透過了低空飛行，盡管他們缺乏經驗，通常他們會透過軟件模擬器進行實驗。」
未來的探索將受益匪淺。
這一重大進展將為進一步的模擬鋪平道路。該團隊熱切希望Juice任務能表現出同樣的效果。此外，他們將在Juice任務的行星飛近探測中進行類似的測試。
