Itelma 26 фев 2021 в 14:37

Пасхалки на марсоходе: парашют с секретным сообщением и его расшифровка

7 мин

17K

Блог компании НПП ИТЭЛМАЗанимательные задачкиКосмонавтикаКриптография*Научно-популярное

Перевод

Инженеры намекнули, что спрятали зашифрованное послание в парашюте, с помощью которого совершил посадку марсоход Perseverance. Энтузиастам на решение этой загадки потребовалось несколько часов.

Когда на прошлой неделе марсоход NASA Perseverance преодолевал атмосферу Марса, видеокамера на устройстве зафиксировала головокружительное раскрытие парашюта, украшенного красно-оранжевыми и белыми пятнами.

В этих пятнах было закодировано секретное сообщение.

Во время пресс-конференции в понедельник Аллен Чен, инженер, отвечающий за систему посадки, рассказал о том, что можно было увидеть и узнать из замедленного видео.

Он добавил, загадочно и беспечно, что его команда надеется вдохновить других. «Иногда мы оставляем сообщения в нашей работе, чтобы другие могли их найти и получить дозу мотивации», — сказал он. «Поэтому мы приглашаем всех вас поучаствовать и показать свои работы».

На другом берегу Атлантического океана 23-летний студент Максенс Абела, изучающий компьютерные науки, сообразил, о чем говорил Чен: узор парашюта Perseverance, который казался случайным, представлял собой шифр.

Он позвонил своему отцу Джерому, инженеру-программисту в Google, работающему в Лондоне, и они вместе взялись за решение.

«Нам нравятся такие маленькие задачи», — сказал Абела-старший. «Мы не думали, что сможем справиться с этой, но попробовать стоило».

Общаясь по видеосвязи, они скачали видео и отдельные изображения, на которых виден полностью раскрытый парашют и начали складывать детали воедино.

Этим же занимались и другие люди по всему миру – они обменивались информацией в Твиттере и на Reddit. «Здорово, что NASA внедряют такие головоломки в свои миссии», сказал Адитья Баладжи – аспирант, изучающий информатику в Университете Карнеги-Меллона в Питтсбурге. Адитья взялся за решение задачи самостоятельно.

Баладжи сравнил головоломку с парашютом с парой научно-фантастических фильмов: «Контактом», где ученая, которую играет Джоди Фостер, распутывает инопланетное послание, и «Марсианином», где персонаж Мэтта Дэймона Марк Уотни общается с людьми на Земле, используя аналогичный код.

«Думаю, здорово, что реальная жизнь может быть иногда даже более захватывающей, чем фильмы», — сказал г-н Баладжи.

Идея с шифром пришла в голову Иену Кларку, руководившему разработкой парашюта. В прошлом марсоходе Curiosity (успешно совершил посадку на Марс в 2012 году) использовалась аналогичная система, однако отказ прототипа парашюта, предназначенного для будущих миссий, побудил инженеров улучшить конструкцию.

Во время просмотра видео с испытаниями нового парашюта для Perseverance доктор Кларк заметил, что шахматный узор на куполе затрудняет отслеживание раскрытия отдельных частей парашюта.

Тесты парашюта ASPIRE в 2018 году. В результате испытаний инженерам удалось поставить рекорд скорости надуванию парашюта – пиковая нагрузка составляла почти 32 тонны

Поскольку Perseverance оснащался видеокамерами, доктор Кларк хотел создать особый рисунок для парашюта. Это, в свою очередь, дало возможность «немного повеселиться», — сказал он.

Он попросил разрешения у Мэтта Уоллеса, заместителя руководителя проекта миссии.

“Я дал им добро”, — вспоминает мистер Уоллес. “Просто убедитесь, что это будет уместно и не может быть неправильно истолковано”.

Парашют шириной 21 метр состоял из 80 тканевых полос, расходящихся от центра и формирующих купол в форме полусферы. Каждая из полос состояла из 4 частей, а значит у доктора Кларка в распоряжении было 320 фрагментов.

Для реализации некоторых из его идей потребовались бы дополнительные цвета, но это могло бы угрожать целостности парашюта – непроверенные красители могли ослабить волокна ткани.

«Мы не хотели использовать ткань, окрашенную в цвет, с которым мы раньше не работали», – сказал Уоллес.

Даже бело-оранжевый узор (оба эти цвета ранее использовались в парашютах) потенциально мог создать проблемы. «Существует множество неочевидных вопросов», – сказал доктор Кларк. «Например, доминирование одного цвета над другим может привести к тому, что парашют будет нагреваться по-другому, может ли из-за этого измениться его поведение?»

В конце концов, менеджеры миссий оказались бы в неловком положении, если бы им пришлось объяснять, как они провалили миссию стоимостью 2,7 миллиарда долларов из-за того, что один из инженеров спрятал в парашюте секретное сообщение.

Как бы то ни было, анализы доктора Кларка не показали никаких негативных последствий, и план был реализован. До этой недели об этом знали всего около полдюжины человек.

Когда эксперты по информатике видят сочетание белого и черного цвета (в данном случае – белого и оранжевого), они сразу думают о двоичном коде, единицах и нулях, из которых состоит язык компьютеров.

Каждой оранжевой секции парашюта Максенс Абела и его отец присвоили 1, а каждой белой – 0. Таким образом паттерн превратился в длинную строку из единиц и нулей.

Они думали, что цифры, возможно, удастся представить как изображение – именно таким образом ученые передавали сообщение с радиотелескопа Аресибо в Пуэрто-Рико в 1974, чтобы сообщить далеким инопланетным цивилизациям о людях.

«Ничего похожего нам обнаружить не удалось», сказал Жером Абела.

Затем они попробовали разбить цифры на группы по 8 символов – стандартная практика в программировании. Этот метод тоже выдал тарабарщину.

Абела-старший заметил, что цифры, похоже, можно собирать в группы по 10 символов. «Каждые 10 битов содержат три нуля, стоящих рядом», сказала Максенс Абела. Они решили, что это не совпадение.

Тем не менее, полученные числа не имели смысла. Позже они поняли, что считали единицы и нули в неправильном направлении – против часовой, а не по часовой. Когда символы были записаны в обратном порядке, 10-значные фрагменты двоичного кода можно было перевести в небольшие числа, которые можно было присвоить буквам. Цифра 1 соответствовала букве A, цифра 2 — B, 3 — C, 4 — D и так далее.

Сообщение на трех внешних кольцах: «Dare Mighty Things» («Совершайте великие дела»).

Абела опубликовал в Твиттере свой ответ в 4:36 по восточному времени, примерно через два часа после того, как г-н Чен сделал загадочный намек во время пресс-конференции.

Это кредо часто цитируют в Лаборатории реактивного движения NASA в Калифорнии, в которой был создан Perseverance, и из которой он управляется. Эта фраза взята из речи Теодора Рузвельта 1899 года под названием «Напряженная жизнь». В ней говорилось следующее: «Намного лучше совершать великие дела, одерживать славные победы, даже если они омрачены неудачами, чем занять место среди тех бедняг, которые не получают особого удовольствия. не страдают, потому что живут в серых сумерках, не знающих ни победы, ни поражения».

На четвертом кольце все еще оставались цифры и буквы, которые никто из семьи Абела не смог понять. Оказалось, что это долгота и широта центра NASA: 34 ° 11’58 ”N 118 ° 10’31” W.

«Если вы откроете Google Earth и введете эти координаты, то окажетесь в 3 метрах от входа для посетителей в лабораторию реактивного движения», – сказал доктор Кларк.

Вечером Адам Штельцнер, главный инженер Perseverance, разместил диаграмму с пометками, объясняющую разгадку.

Парашют был не единственной забавой создателей Perseverance.

Внимательные люди обратили внимание на серию рисунков, на которых изображены пять роверов, отправленных NASA на Марс – от небольшого Sojourner в 1997 году до Perseverance.

На табличку, использовавшуюся для калибровки одной из основных камер марсохода, были нанесены пятна разных цветов, но также на ней есть причудливые рисунки – включая изображения ДНК, ракеты и динозавра.

На краю этой таблички есть надпись: «Мы здесь одни? Мы прибыли чтобы искать признаки жизни и собирать образцы для изучения на Земле. Тем, кто за нами последует, желаем безопасного путешествия и счастливых открытий».

Также в марсоходе есть кусочек марсианского метеорита, который упал на Землю, а теперь вернулся на родную планету. Он будет использоваться для калибровки SuperCam, прибора, использующего лазеры и камеры для идентификации молекул углерода и других соединений в горных породах и почве (перед возвращением на Марс этот кусочек камня также съездил на МКС и вернулся обратно на Землю).

Также на Perseverance есть три небольших таблички с именами 10.9 миллиона человек – они отражают усилия NASA по привлечению общественности к участию в миссиях с роботами.

Более серьезным фрагментом марсохода стала алюминиевая табличка памяти жертв пандемии коронавируса.

Практика добавления забавных или торжественных элементов к космическим кораблям не нова. На жаргоне NASA это называется «гирлянда». На двух космических кораблях Voyager, которые сейчас находятся в межзвездном пространстве, есть диски с изображениями и звуками Земли. Детали двух более ранних марсоходов, Spirit и Opportunity, были сделаны из обломков Всемирного торгового центра. Космический корабль New Horizons, пролетевший мимо Плутона в 2015 году, нес часть праха Клайда Томбо, астронома, открывшего эту планету.

Что касается Perseverance, еще предстоит открыть еще несколько сюрпризов.

«На передней части машины есть кое-что, что мы сможем увидеть, когда задействуем манипулятор», — сказал Уоллес. Он отказался уточнить, о чем идет речь или дать подсказки.

«Мы собираемся позволить людям наслаждаться видом, когда появится возможность», – сказал он.

Вакансии

НПП ИТЭЛМА всегда рада молодым специалистам, выпускникам автомобильных, технических вузов, а также физико-математических факультетов любых других высших учебных заведений.

У вас будет возможность разрабатывать софт разного уровня, тестировать, запускать в производство и видеть в действии готовые автомобильные изделия, к созданию которых вы приложили руку.

В компании организован специальный испытательный центр, дающий возможность проводить исследования в области управления ДВС, в том числе и в составе автомобиля. Испытательная лаборатория включает моторные боксы, барабанные стенды, температурную и климатическую установки, вибрационный стенд, камеру соляного тумана, рентгеновскую установку и другое специализированное оборудование.

Если вам интересно попробовать свои силы в решении тех задач, которые у нас есть, пишите в личку.

О компании ИТЭЛМА

Мы большая компания-разработчик automotive компонентов. В компании трудится около 2500 сотрудников, в том числе 650 инженеров.

Мы, пожалуй, самый сильный в России центр компетенций по разработке автомобильной электроники. Сейчас активно растем и открыли много вакансий (порядка 30, в том числе в регионах), таких как инженер-программист, инженер-конструктор, ведущий инженер-разработчик (DSP-программист) и др.

У нас много интересных задач от автопроизводителей и концернов, двигающих индустрию. Если хотите расти, как специалист, и учиться у лучших, будем рады видеть вас в нашей команде. Также мы готовы делиться экспертизой, самым важным что происходит в automotive. Задавайте нам любые вопросы, ответим, пообсуждаем.

Список полезных публикаций на Хабре

Теги:

Хабы:

Пасхалки на марсоходе: парашют с секретным сообщением и его расшифровка

Публикации

Информация

Истории