毅力号首次完成由AI规划的火星行驶

导读： NASA的毅力号火星车已经完成了人类历史上首次由人工智能规划、并在另一颗星球上实际执行的行驶任务。这次演示预示着未来的行星探索将更加高效，也将带来更为丰富的科学成果。

毅力号拍摄的火星

图源：NASA/JPL

NASA的毅力号在2025年12月10日沿着杰泽罗陨石坑边缘行驶时，使用导航相机记录了整个过程。导航相机图像与火星车数据相结合，并被放入一个三维虚拟环境中，最终形成了这幅重建图像，其中在行驶路径上大约每前进0.1米就插入一个虚拟坐标框。

这台六轮“科学家”火星车的团队使用了一种具备视觉能力的人工智能，在没有人类路线规划员参与的情况下，为其在红色星球表面生成了一条安全行驶路线。

NASA的毅力号火星车已经完成了人类历史上首次由人工智能规划、并在另一个世界上实际执行的行驶任务。该演示于2025年12月8日和10日完成，由位于加州南部的NASA喷气推进实验室（JPL）主导，使用生成式AI为毅力号创建行驶航点，这是一项通常由任务中的人类火星车规划员手动完成的复杂决策工作。

NASA局长贾里德·艾萨克曼（Jared Isaacman）表示：“这次演示展示了我们的能力已经取得了多大的进步，也拓宽了我们探索其他世界的方式。像这样的自主技术可以帮助任务更高效地运行、应对复杂地形，并在与地球距离不断增加的情况下提升科学回报。这是团队在真实运行中谨慎而负责任地应用新技术的一个有力范例。”

在这次演示中，团队利用了一类称为“视觉—语言模型”的生成式AI，对 JPL 地表任务数据集中已有的数据进行分析。AI使用的正是人类规划员所依赖的同样图像和数据，来生成航点，也就是火星车在行驶过程中接收新一组指令的固定位置，从而让毅力号能够安全地穿越充满挑战的火星地形。

该项目由JPL的火星车运行中心（Rover Operations Center，ROC）牵头，并与Anthropic公司合作，使用了其Claude AI模型。这段动画基于毅力号在 2025年12月10日沿杰泽罗陨石坑边缘行驶时获取的数据制作：浅蓝色线条表示火星车车轮行驶的轨迹；在车前方蜿蜒展开的黑色线条显示火星车正在评估的路径选项；白色地形是基于火星车数据生成的高程图；动画末尾出现的蓝色圆圈即为一个航点。

为火星而进步，迈向更远的深空

火星与地球的平均距离约为2.25亿公里。如此遥远的距离带来了显著的通信延迟，使得对火星车进行实时远程操控，也就是“用操纵杆驾驶”，几乎不可能。相反，在过去28年里，通过多次任务，火星车的行驶路线一直由人类“驾驶员”来规划和执行：他们分析地形和状态数据，用一系列航点勾勒出行驶路线。为了避免潜在危险，这些航点之间的间距通常不超过100米。随后，规划通过NASA的深空网络发送给火星车，由火星车按计划执行。

但在毅力号任务的第1707和第1709个火星日（sol）行驶中，团队尝试了不同的方法：生成式 AI 负责分析来自 NASA 火星勘测轨道器（Mars Reconnaissance Orbiter）上HiRISE（高分辨率成像科学实验）相机获取的高分辨率轨道影像，以及来自数字高程模型的地形坡度数据。在识别出关键地形特征，如基岩、露头、危险的巨石区、沙纹等之后，AI生成了一条连续的行驶路径，并包含完整的航点设置。

为了确保AI生成的指令与火星车的飞行软件完全兼容，工程团队还将这些行驶指令输入JPL 的“数字孪生”（即火星车的虚拟复制体）中进行处理，在向火星发送指令之前，对超过50万个遥测变量进行了验证。

2025年12月8日，在存储了由生成式 AI 规划的航点后，毅力号行驶了210 米。两天后，它又行驶了246 米。

JPL的空间机器人专家、毅力号工程团队成员万迪·维尔玛（Vandi Verma）表示：“生成式 AI 的核心要素在简化地外自动导航的几个支柱方面展现出了巨大潜力：感知（看清岩石和沙纹）、定位（知道我们身在何处），以及规划与控制（决定并执行最安全的路径）。我们正朝着这样的一天迈进：生成式 AI 和其他智能工具将帮助地表火星车完成公里级的行驶，同时尽量减少操作人员的工作负担，并通过筛查海量火星车图像，为科学团队标记出有趣的地表特征。”

这幅带注释的轨道图像展示了毅力号在 2025 年 12 月 10 日于杰泽罗陨石坑行驶时，由 AI 规划的路线（洋红色）与实际行驶路线（橙色）。这是两次演示中的第二次，证明了生成式 AI 可以被纳入火星车行驶路线规划。

图源：NASA/JPL

JPL探索系统办公室主任马特·华莱士（Matt Wallace）说：“想象一下，不仅在地球上的控制中心，而且在火星车、直升机、无人机和其他地表系统的边缘应用中，都部署着智能系统，并且这些系统是用NASA工程师、科学家和宇航员的集体智慧训练而成的。这正是我们建立月球永久人类存在所需基础设施和系统，并推动美国走向火星及更远深空的颠覆性技术。”

一张黑白的火星地表俯视图上，叠加着一对平行的洋红色线条，标示火星车的规划路线。这些线条从图像左下角延伸至右上方，然后向右侧中部弯折，整体形状有些像一只朝右看的海马。洋红色路径上标出了七个用圆圈标注的点，代表沿途的航点。几乎完全重合的一对平行橙色线条，则描绘了火星车的实际行驶路线。

参考

https://www.nasa.gov/centers-and-facilities/jpl/nasas-perseverance-rover-completes-first-ai-planned-drive-on-mars/