Laboratorium Napędu Odrzutowego (JPL) NASA w Kalifornii otworzyło 10 grudnia 2025 r. nowe Centrum Operacji Łazików (Rover Operations Center – ROC) – ośrodek, z którego koordynowane będą obecne i przyszłe misje robotyczne na powierzchni Księżyca i Marsa. Jest to węzeł operacyjny i rozwojowy, który łączy ekspertyzę zdobytą przez ponad trzy dekady zarządzania marsjańskimi łazikami z najnowszymi narzędziami z zakresu sztucznej inteligencji i współpracą z przemysłem.

Na inauguracji w historycznym budynku Space Flight Operations Facility zgromadzili się przedstawiciele komercyjnego sektora kosmicznego i branży sztucznej inteligencji, naukowcy, inżynierowie oraz kierownictwo JPL. Podczas sesji roboczych z zespołami aktualnych misji zapoznali się z tym, jak ROC przejmuje rolę „metacentrum” dla robotów powierzchniowych – od planowania tras łazików, przez testowanie nowych algorytmów autonomii, po przygotowanie operacji dla nadchodzących misji w ramach programu NASA dotyczącego badań Księżyca i Marsa.

Szczególny nacisk podczas wydarzenia położono na pierwsze oficjalne zastosowanie generatywnej sztucznej inteligencji w planowaniu pracy łazika Perseverance na Marsie. Nowe podejście umożliwia systemom komputerowym, na podstawie zdjęć satelitarnych i danych terenowych, proponowanie przyszłych tras poruszania się łazika, które omijają niebezpieczne zbocza i skały, oszczędzając cenny czas i energię potrzebne na pomiary naukowe.

Centrum Doskonałości dla misji powierzchniowych

Rover Operations Center pomyślane jest jako „centrum doskonałości” dla wszystkich misji JPL obejmujących pojazdy, helikoptery lub drony na innych światach. W jedną całość połączono zespoły operacyjne, inżynierów ds. autonomii, ekspertów od mechaniki i nawigacji, a także specjalistów ds. współpracy z partnerami przemysłowymi i akademickimi. Celem jest stworzenie miejsca, gdzie wiedza, narzędzia i infrastruktura są dzielone szybciej niż kiedykolwiek wcześniej, a nowe pomysły są bardzo wcześnie testowane na rzeczywistych misjach.

JPL ma za sobą długą historię zarządzania misjami robotycznymi na Marsie: od pionierskiego łazika Sojourner z końca lat 90., przez łaziki Spirit i Opportunity, aż po dzisiejsze roboty Curiosity i Perseverance. Właśnie Curiosity i Perseverance, jako jedyne aktywne misje powierzchniowe NASA na Marsie, są kluczowymi użytkownikami nowej infrastruktury, wraz z Ingenuity – pierwszym i jak dotąd jedynym helikopterem, który latał na innej planecie.

Dlatego ROC to nie tylko nowy pokój kontrolny pełen monitorów. W jego zaplecze wbudowane są lata doświadczeń pracy z pojazdami na dużych odległościach, złożone systemy symulacji terenu, laboratoria do testowania sprzętu oraz elastyczne ramy oprogramowania, które umożliwiają szybką integrację nowych algorytmów sztucznej inteligencji. W ten sposób ROC nawiązuje do istniejącej infrastruktury JPL, ale nadaje jej nowy poziom łączności i skalowalności.

W praktyce oznacza to, że ten sam zespół i te same narzędzia mogą być wykorzystywane do różnych misji – na przykład do dalszej pracy na Marsie, ale także dla przyszłych łazików i systemów robotycznych, które będą działać na Księżycu w ramach misji Artemis. Zamiast każdej misji rozwijającej własny izolowany system operacyjny, ROC staje się wspólnym punktem wyjścia, z którego wiedza i technologie są łatwo przenoszone z jednego projektu do drugiego.

„Mnożnik siły” dla NASA i sektora komercyjnego

Dyrektor JPL Dave Gallagher opisuje ROC jako „mnożnik siły” (force multiplier) – miejsce, gdzie dekady specjalistycznej wiedzy łączą się z nowymi narzędziami i są przekazywane dalej partnerom. W praktyce objawia się to poprzez otwarte programy współpracy z komercyjnymi firmami kosmicznymi, technologicznymi startupami, ale także laboratoriami uniwersyteckimi.

Dla przemysłu oznacza to szansę na współpracę z doświadczonymi zespołami NASA już na wczesnym etapie rozwoju pojazdów robotycznych i oprogramowania, oraz na testowanie swoich produktów w warunkach JPL. Dla NASA, z drugiej strony, ROC stanowi sposób na przyspieszenie rozwoju nowych koncepcji badań Księżyca i Marsa, ale także na wzmocnienie amerykańskiej pozycji w globalnej gospodarce kosmicznej. Jednym z celów centrum jest zwiększenie „kadencji” misji – aby nowe ekspedycje robotyczne były uruchamiane częściej, przy niższych kosztach operacyjnych i większej opłacalności naukowej.

ROC nie służy przy tym tylko misjom NASA. Poprzez model partnerstwa publiczno-prywatnego przewidziane są poziomy współpracy obejmujące doradztwo przy architekturze misji, pomoc w integracji systemów autonomicznych, wspólne testowanie i, ostatecznie, udział w samym sterowaniu pojazdami na powierzchni. Tym samym ustanawia się wirtualną sieć misji operacyjnych, w której różni partnerzy mogą dzielić się danymi, doświadczeniami i infrastrukturą.

W erze, w której coraz więcej prywatnych firm rozwija lądowniki księżycowe, systemy logistyczne i łaziki powierzchniowe, taki ośrodek wiedzy staje się kluczowym elementem ekosystemu. ROC łączy doświadczenie zdobyte na Marsie z potrzebami nadchodzących misji na Księżyc, które w okresie Artemis będą wymagały coraz bardziej wyrafinowanych robotycznych pomocników dla astronautów.

Jak powstało ROC: lekcje z Marsa

W sekcji, którą NASA opisuje jako „Geneza ROC” (Genesis of ROC), podkreśla się, że nowe centrum jest wynikiem dekad nieustannego udoskonalania technologii autonomii i systemów robotycznych. Już Sojourner udowodnił, że pojazd może bezpiecznie poruszać się po powierzchni innej planety, ale każda kolejna generacja łazików wymagała coraz bardziej zaawansowanych algorytmów decyzyjnych i coraz bardziej wytrzymałego sprzętu.

Curiosity, na przykład, wprowadził bardziej wyrafinowane możliwości samodzielnej jazdy, przy czym łazik sam analizuje obrazy z własnych kamer i wybiera bezpieczniejsze trasy w ramach zadanych ograniczeń. Perseverance poszedł krok dalej, nie tylko w nawigacji, ale i w planowaniu oraz wykonywaniu czynności naukowych: część pracy, którą kiedyś ręcznie wykonywali planiści i inżynierowie w pokojach kontrolnych, teraz przejmuje oprogramowanie.

Jednym z najbardziej uderzających przykładów jest zdolność Perseverance do samodzielnego rozplanowania energochłonnych czynności, takich jak ogrzewanie podczas zimnych marsjańskich nocy. Zamiast by człowiek dla każdej nocy ręcznie definiował szczegółowy bilans energetyczny, łazik otrzymuje szerszą listę poleceń i potem sam szacuje, kiedy najbezpieczniej jest je wykonać. W ten sposób samochód wielkości SUV-a może racjonalnie zarządzać własną energią i wykonać więcej pomiarów naukowych lub dłuższe przejazdy bez dodatkowego obciążenia dla zespołu na Ziemi.

ROC systematyzuje to doświadczenie: wiedza o tym, jak dana trudność została rozwiązana w jednej misji, zamienia się w ustandaryzowane metody, moduły oprogramowania i protokoły operacyjne. Te „pakiety wiedzy” są następnie oferowane przyszłym misjom, czy to projektom NASA, czy misjom partnerów przemysłowych opierających się na ekspertyzie JPL.

Sztuczna inteligencja jako nowy członek zespołu

Największy krok naprzód, jaki ROC wnosi w operacje łazików, dotyczy integracji zaawansowanej sztucznej inteligencji, zwłaszcza modeli generatywnych. Podczas trzydniowego wewnętrznego „wyzwania AI” zespół ekspertów przetestował możliwości algorytmów generatywnych na konkretnych przypadkach operacyjnych – od planowania tras aż po analizę potencjalnych celów naukowych na podstawie dużych zbiorów danych.

Wynik był jasny: istnieje cały szereg zadań, które są dziś dla ludzi rutynowe i czasochłonne, a dla modeli komputerowych stanowią stosunkowo prosty problem. Sztuczna inteligencja może szybko przeglądać duże archiwa zdjęć satelitarnych, łączyć je z modelami rzeźby terenu i już znanymi mapami stref niebezpiecznych oraz proponować szereg połączonych punktów, przez które łazik powinien się przemieszczać. Zespół ludzki nadal podejmuje końcową decyzję, ale znacznie szybciej niż wcześniej, ponieważ nie robi analizy od zera.

Na przykładzie Perseverance zademonstrowano, jak AI przetwarza zdjęcia orbitalne wysokiej rozdzielczości krateru Jezero i inne istotne dane oraz generuje ścieżki, które omijają strome zbocza, wydmy i obszary z dużymi skałami. Zamiast by planiści godzinami zajmowali się mikroprojektowaniem trasy, teraz mogą ocenić kilka wariantów stworzonych przez AI i skupić się na priorytetach naukowych: które ciekawe skały, warstwy i osady warto poświęcić, a które koniecznie trzeba odwiedzić.

Modele generatywne w ROC nie są przy tym wykorzystywane tylko do nawigacji. Mogą pomagać w pisaniu i weryfikacji procedur operacyjnych, proponować alternatywne plany na dni, kiedy dojdzie do problemów technicznych, a nawet streszczać duże ilości danych telemetrycznych w zrozumiałe raporty dla naukowców. Zmniejsza to presję na istniejące zespoły i otwiera przestrzeń na bardziej złożone analizy naukowe i nowe rodzaje eksperymentów w terenie.

Spacer przez Mars Yard i symulator kosmiczny

Podczas inauguracji ROC goście przeszli swoistą „szkołę w terenie” przez kluczowe obiekty JPL. Jednym z pierwszych celów był słynny Mars Yard – obszar zewnętrzny pokryty piaskiem, skałami i sztucznie uformowanymi zboczami naśladującymi wymagające warunki na Marsie. Właśnie tam prototyp łazika ERNEST (Exploration Rover for Navigating Extreme Sloped Terrain) zademonstrował swoje możliwości wspinania się na strome nachylenia i sterowania w niestabilnym gruncie.

ERNEST pokazuje kierunek, w którym zmierzają przyszłe roboty na wyjątkowo wymagające tereny, takie jak krawędzie kraterów i strome formacje skalne na Księżycu i Marsie. W połączeniu z ROC takie prototypy umożliwiają inżynierom testowanie, jak systemy autonomii zareagują w sytuacjach, które trudno symulować tylko komputerowo – na przykład, gdy zmienia się spoistość gruntu, gdy koła buksują lub gdy łazik musi obrócić się na bardzo wąskiej przestrzeni.

Drugim ważnym przystankiem był 25-Stopowy Symulator Kosmiczny, rurowa komora próżniowa używana do badania statków w warunkach podobnych do tych w kosmosie. Obiekt ten w historii gościł liczne słynne misje, od sond Voyager 1 i 2 po samego Perseverance, a dziś służy też do testowania komponentów przyszłych lądowników księżycowych i innych eksperymentów. Podczas wizyty eksperci przedstawili, jak ROC będzie łączył się z danymi z takich testów i wykorzystywał je do przygotowania operacji w rzeczywistych misjach.

Uczestnicy mieli również okazję zobaczyć, gdzie „kierowcy łazików” – inżynierowie, którzy na co dzień sterują pojazdami – planują kolejne ruchy. W pokojach kontrolnych, które są teraz zintegrowane z ROC, wyświetlane są, obok klasycznych ekranów telemetrycznych, nowe narzędzia AI do planowania tras, zarządzania energią i symulacji scenariuszy. Różnica w stosunku do wcześniejszych okresów nie polega tylko na estetyce, ale na głębokości cyfrowej integracji: dane z różnych systemów płyną w jednolitym środowisku, co umożliwia szybsze reagowanie i precyzyjniejsze decyzje.

Łaziki, helikoptery i przyszłe drony jako jednolity system

ROC nie patrzy na łaziki, helikoptery i przyszłe drony jak na oddzielne projekty, ale jak na części jednolitego systemu mobilności powierzchniowej. Na Marsie koncepcja ta została już przetestowana kombinacją Perseverance i helikoptera Ingenuity, który podczas swojej historycznej kampanii zapewniał wgląd z powietrza w teren przed łazikiem. Każda misja przyniosła nowe lekcje o tym, jak koordynować wiele pojazdów, jak rozdzielać zadania między nimi i jak wykorzystywać różne czujniki w najbardziej efektywny sposób.

Na Księżycu, w ramach misji Artemis, takie podejście będzie jeszcze ważniejsze. Astronauci będą potrzebować niezawodnych pojazdów do transportu, zaopatrzenia i badań, a robotyczne łaziki i drony będą im pomagać w zwiadzie, transporcie ładunku i monitorowaniu warunków środowiskowych. ROC jest pomyślany tak, by być „układem nerwowym” tych różnorodnych platform – miejscem, gdzie planuje się, kto co robi, kiedy i z jakim ryzykiem.

W tle tego znajdują się programy NASA zajmujące się skafandrami kosmicznymi i mobilnością powierzchniową, z których wynika wymóg, by ludzie i roboty pracowali ramię w ramię w wyjątkowo wrogim środowisku. ROC odegra kluczową rolę w testowaniu procedur wspólnego działania: na przykład, jak robotyczny łazik może przygotować teren na spacer astronautów, oznaczyć strefy niebezpieczne lub rozstawić instrumenty, które człowiek później odczyta lub przestawi.

Platforma dla przyszłych misji księżycowych i marsjańskich

Jednym z głównych zadań ROC jest wsparcie nadchodzącej fali misji na Księżyc i Marsa, które rozwijają zarówno NASA, jak i firmy komercyjne. W ramach tych planów przewiduje się większą liczbę lądowników, mniejszych łazików i systemów autonomicznych, które będą wykonywać specyficzne zadania – od poszukiwań wody i innych zasobów, przez badania geologiczne, po ustanowienie infrastruktury dla przyszłych baz ludzkich.

Na poziomie technologicznym ROC będzie miejscem, gdzie nowe algorytmy autonomii są najpierw testowane w symulacjach, potem na prototypach takich jak ERNEST na Mars Yardzie, a następnie powoli wprowadzane do rzeczywistych misji. Takie stopniowe podejście zmniejsza ryzyko: każda nowa funkcja musi przejść fazę, w której jest porównywana z istniejącymi procedurami i szczegółowo monitoruje się, jak zachowuje się w różnych warunkach.

Przykładem demonstracji technologicznej, która jest szczególnie interesująca w kontekście ROC, jest CADRE – sieć małych łazików wspólnie badających powierzchnię Księżyca. Chociaż jest to oddzielny projekt, koncepcja wielu robotów współpracujących i podejmujących decyzje jako zespół idealnie wpisuje się w filozofię nowego centrum. ROC może posłużyć jako centrum operacyjne, w którym rozwija się i bada protokoły dla misji „rojowych”, w których kilka robotów jednocześnie mierzy różne parametry na szerszym obszarze.

Takie misje wymagają zupełnie innego sposobu zarządzania w porównaniu z klasycznym scenariuszem jednego łazika i jednego zespołu planistów. Zamiast szczegółowych pojedynczych poleceń, zespół w ROC definiuje cele i ograniczenia, a następnie obserwuje, jak system robotyczny sam organizuje się, aby je osiągnąć. Otwiera to możliwość nadzorowania w przyszłości całej „floty” pojazdów na Księżycu i Marsie z jednego centrum koordynacyjnego.

Nowy model współpracy: od architektury misji do spacerów kosmicznych

ROC nie jest pomyślany jako zamknięte laboratorium NASA, ale jako miejsce, przez które partnerzy mogą na różnych poziomach wejść we współpracę. Najniższy poziom obejmuje klasyczne doradztwo – pomoc w definiowaniu architektury misji, od wyboru typu łazika i czujników po sposób komunikacji z powierzchnią. Wyższy poziom zakłada wspólne testowanie i integrację systemów autonomicznych, w których narzędzia opracowane w ROC stapiają się z rozwiązaniami partnerów przemysłowych.

Na najbardziej zaawansowanym poziomie możliwe jest, by partnerzy uczestniczyli też w samych operacjach misji. Obejmuje to dostęp do narzędzi symulacyjnych ROC, wspólne planowanie dziennych czynności łazików czy dronów, a nawet tworzenie specyficznych scenariuszy – na przykład do przygotowania miejsca, w którym astronauci wykonają spacer kosmiczny. W tym kontekście ROC wspiera też badania interakcji między ludźmi i robotami: jak astronauta, ograniczony masywnym skafandrem i opóźnieniem komunikacyjnym, najefektywniej poprosi o pomoc robota w terenie i odwrotnie.

Taki model współpracy jest ważny też dla społeczności naukowej. Zamiast dowiadywać się o wynikach misji dopiero po publikacji prac naukowych, część badaczy może stopniowo wchodzić w procesy operacyjne – pomagać w wyborze celów, interpretować dane w czasie rzeczywistym i proponować zmiany planu w terenie. ROC jest miejscem, gdzie te interakcje są strukturalnie organizowane, aby uniknąć informacyjnego chaosu i jednocześnie maksymalnie wykorzystać kreatywny potencjał interdyscyplinarnych zespołów.

ROC jako wzorcowy przykład dla przyszłych centrów kontroli

Chociaż pierwotna misja ROC jest skierowana na roboty powierzchniowe na Księżycu i Marsie, koncepcja, którą rozwija, może posłużyć jako szablon dla przyszłych centrów kontroli w całej NASA i poza nią. Idea, że jeden ośrodek łączy operacje, rozwój oprogramowania, testowanie prototypów, współpracę z przemysłem i edukację nowych pokoleń ekspertów, może być zastosowana też do innych rodzajów misji, od satelitów orbitalnych po misje w daleki kosmos.

JPL od dekad uważane jest za jeden z kluczowych filarów strategii NASA dotyczącej badań Układu Słonecznego. Wraz z otwarciem Rover Operations Center rola ta się rozszerza: JPL nie tylko zarządza istniejącymi misjami, ale aktywnie buduje platformę, na której będą rodzić się i rozwijać nowe. W miarę jak liczba misji i zaangażowanych partnerów będzie rosnąć, ROC powinno stać się miejscem, w którym gromadzą się różne filozofie projektowania i podejścia do autonomii – od konserwatywnych, w pełni kontrolowanych operacji po odważniejsze koncepcje, w których roboty otrzymują znacznie większą swobodę decydowania.

W ten sposób Rover Operations Center już teraz stanowi laboratorium dla przyszłych sposobów pracy w kosmosie. To, co w tym momencie stosuje się do marsjańskich łazików i przyszłych misji księżycowych, w następnych dekadach może stać się standardem dla całego szeregu ekspedycji robotycznych i ludzkich w całym Układzie Słonecznym.