從“地球遙控”到“AI自駕”：毅力號(hào)火星首試，揭開深空自主探測

簡 要

2025 年 12 月 8 日和 10 日進(jìn)行的演示表明，生成式人工智能可以安全地規(guī)劃火星車穿越火星崎嶇地形的路線，而無需人工輸入，從而自動(dòng)化了通常由地球上的人類規(guī)劃人員執(zhí)行的勞動(dòng)密集型決策過程。

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像這樣的自主技術(shù)可以幫助未來的任務(wù)更高效地運(yùn)行，應(yīng)對(duì)危險(xiǎn)地形，并在航天器遠(yuǎn)離地球時(shí)“提高科學(xué)回報(bào)”。“這是團(tuán)隊(duì)在實(shí)際操作中謹(jǐn)慎負(fù)責(zé)地應(yīng)用新技術(shù)的一個(gè)有力例證。”

由于火星距離地球平均2.25億公里，通信延遲使得實(shí)時(shí)控制成為不可能。幾十年來，任務(wù)團(tuán)隊(duì)一直采用人工規(guī)劃每日路線的方式；人類“駕駛員”分析地形和探測車狀態(tài)數(shù)據(jù)，然后利用通常間隔不超過100米的航點(diǎn)來規(guī)劃路徑，以避開危險(xiǎn)區(qū)域。

據(jù)美國宇航局稱，這些計(jì)劃通過美國宇航局的深空網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到火星，然后由火星車執(zhí)行。

“毅力號(hào)”火星車最近由人工智能驅(qū)動(dòng)的測試駕駛由位于加利福尼亞州的美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室主導(dǎo)，該實(shí)驗(yàn)室建造并運(yùn)營著這輛汽車大小的火星車，并與 Anthropic 公司合作，使用了該公司的 Claude 人工智能模型。

這張帶有注釋的軌道圖像展示了“毅力號(hào)”火星車在2025年12月10日于杰澤羅隕石坑行駛時(shí)，人工智能規(guī)劃的路線（品紅色）和實(shí)際路線（橙色）。此次行駛是兩次演示中的第二次，旨在證明生成式人工智能可以應(yīng)用于火星車路線規(guī)劃。

為了規(guī)劃路線，人工智能分析了與人類規(guī)劃人員相同的圖像和數(shù)據(jù)。據(jù)美國宇航局稱，這些數(shù)據(jù)包括該機(jī)構(gòu)火星勘測軌道飛行器上的相機(jī)拍攝的圖像，以及來自計(jì)算機(jī)模型的地形坡度數(shù)據(jù)。基于這些信息，人工智能識(shí)別出關(guān)鍵的地表特征，例如巖石、陡坡和巨石區(qū)，然后為探測車規(guī)劃出一條行進(jìn)路線。

這條路線包含導(dǎo)航航點(diǎn)，這些航點(diǎn)是固定的地表坐標(biāo)，探測車需要按順序到達(dá)這些坐標(biāo)。在上面這段12月10日探測車沿耶澤羅隕石坑邊緣行駛的視頻中，一個(gè)航點(diǎn)顯示為藍(lán)色圓圈。美國宇航局表示，淺藍(lán)色線條描繪了探測車的車輪軌跡，而黑色線條則顯示了探測車評(píng)估過的備選路線。

美國宇航局表示，在兩次試運(yùn)行中，“毅力號(hào)”火星車行駛了近1500英尺（456米）。聲明還指出，在向火星發(fā)送指令之前，任務(wù)團(tuán)隊(duì)利用“毅力號(hào)”的詳細(xì)“數(shù)字孿生”模型對(duì)指令進(jìn)行了廣泛的測試，以確認(rèn)火星車能夠安全地執(zhí)行計(jì)劃。

“生成式人工智能的基本要素在簡化地外駕駛自主導(dǎo)航的支柱方面展現(xiàn)出巨大的潛力，”美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 (JPL) 的空間機(jī)器人專家、毅力號(hào)工程團(tuán)隊(duì)成員范迪·維爾馬在聲明中表示。

她補(bǔ)充說：“我們正朝著這樣一個(gè)未來邁進(jìn)：生成式人工智能和其他智能工具將幫助我們的地面探測車進(jìn)行公里級(jí)的行駛，同時(shí)最大限度地減少操作員的工作量，并通過掃描大量的探測車圖像，為我們的科學(xué)團(tuán)隊(duì)標(biāo)記出有趣的地面特征。”

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