NASA TESTIB AUTONOOMSET LUNARI MAANDUMISTEHNOLOOGIAT

Send

Arvestades paljude tulevate Kuude maandumistega, katsetab NASA Californias Mojave kõrbes asuvat autonoomset Kuu maandumissüsteemi. Süsteemi nimetatakse maastiku suhteliseks navigatsioonisüsteemiks. Seda testitakse Masten Space Systems'i ehitatud Zodiac raketi laskumisel ja maandumisel. Test toimub kolmapäeval, 11. septembril.

Maastiku suhteline navigeerimine on Kuu ja Marsi uurimisel silmapaistvalt oluline. See annab kosmoselaevadele ülitäpse maandumisvõimaluse ilma GPS-i abita, mis mujal maailmas ilmselgelt puudub. Tõhusaks toimimiseks on vaja kahte asja: kosmoseaparaadi liikuva maastiku satelliitkaardid ja täpsed kaamerad.

Maastiku suhtelise navigatsioonisüsteemi kasutamiseks peab kosmoselaeval olema üksikasjalikud satelliitkaardid selle maa-ala kohta, millel ta maandub. Seejärel kasutab see kaameraid selle all oleva maapinna pildistamiseks. Paigutades kaamerapildid pardakaartidele, on see võimeline "teadma", kus see asub, ja jõudma täpselt ja ohutult määratud maandumiskohta.

Kuigi selle testi rakett on pärit Masten Space Systemsist, töötab autonoomset maandumissüsteemi välja Massachusettsi Cambridge'i mittetulundusühing Draper Laboratory. Draperi süsteemi uurija on Matthew Fritz. Fritz vastandab tema arendatavat autonoomset süsteemi sellele, kuidas Apollo astronaudid Kuule maandusid.

"Eagle'i arvutil puudus nägemisabisüsteem, mis võimaldaks navigeerida kuu maastiku suhtes, nii et Armstrong vaatas sõna otseses mõttes aknast välja, et välja mõelda, kuhu alla minna," rääkis Fritz. "Nüüd võib meie süsteemist saada järgmise kuu-maandumismooduli" silmad ", et aidata soovitud maandumiskohta suunata."

"Meil on pardaarvutisse laaditud satelliitkaardid ja meie sensorina toimib kaamera," selgitas Fritz pressiteates. „Kaamera teeb pilte, kui maandur lendab mööda trajektoori ja need pildid kaetakse eellaaditud satelliitkaartidele, mis sisaldavad ainulaadseid maastikuomadusi. Siis reaalajas piltide funktsioonide kaardistamise kaudu saame teada, kus sõiduk on kaardil kuvatavate funktsioonide suhtes. "

Kosmoseuuringud on seotud tehnoloogia arenguga, nagu näiteks maastiku suhteline navigeerimine. Kosmosereisid ja tehnoloogia on üksteisega tagasisides.

Kui Apollo astronaudid Kuule maandusid, tegid nad seda käsitsi. Need olid juuste tõstmise missioonid, kus piloodid tõid oma maandumised oma silmaga, oma käelise osavuse ja terasest närvide abil Kuu pinnale. Apollo programmis oli juhendav arvuti, mis aitas astronautidel Kuule jõuda ja koju tagasi pöörduda, kuid Kuu maandumiste ajal oli see astronautide otsustada. Armstrong ise ütles, et ta ei usaldanud juhtimissüsteemi, et maanduda kraatrisse, kuhu Apollo 11 maandus.

See on tunnustus Apollo astronautidele, mida keegi ei kukkunud Kuule. Kuid kasvava huviga Kuu vastu - sealhulgas NASA Artemise programmi vastu - on autonoomne maandumissüsteem oluliseks tehnoloogiliseks läbimurdeks.

NASA püüdlus maastiku suhtelise navigatsiooni arendamiseks sai alguse juba mõni aasta, 2000. aastate alguses. Nad teevad projekti SafeLise ja täpset maandumist - integreeritud võimete arendamine (SPLICE) raames koostööd selliste tööstusharu partneritega nagu Draper ja Masten Space Systems. Üldeesmärk on välja töötada "planeetide missioonide jaoks maandumise ja ohtude vältimise võimaluste integreeritud komplekt".

Maastiku suhteline navigeerimine on selle võti. SPLICE hõlmab ka navigatsiooni Doppler lidari, ohtude tuvastamise lidari ning muidugi võimsa arvutiriistvara ja tarkvara arendamist, et see kõik kokku viia.

Tänu SPLICE-le on tulevased missioonid Kuule - nii meeskonnaga kui ka meeskonnata - palju turvalisemad. Soovitud ohutustaseme saavutamiseks loodab NASA kõiki neid tehnoloogiaid testida tööstuspartneritele. Kui kolmapäeval eelseisval katsel katsetatakse Masteni katseplatvormi raketti, toimub katsetamine lõpuks keerukamate rakettidega, sealhulgas korduvkasutatavate rakettidega. Lõpuks testitakse Draperi maastiku suhtelist navigatsioonisüsteemi Blue Origin New Shepardi raketiga.

"Kui meil neid integreeritud välikatseid poleks, võib laboris või paberil istuda ikkagi palju uusi täppismaandumistehnoloogiaid ..."
John M. Carson III, SPLICE projekti juhtivteadur.

"Seda tüüpi tarbesõidukid pakuvad meile väga väärtuslikku viisi uute juhtimis-, navigatsiooni- ja juhtimistehnoloogiate katsetamiseks ning nende lennuriski vähendamiseks enne edaspidistel missioonidel kasutamist," ütles NASA Johnsoni projekti SPLICE projekti uurija John M. Carson III. Kosmosekeskus Houstonis.

Navigatsioonisüsteemi ei katsetata mitte ainult mitmesuguste rakettidega kogu arenguetapis, vaid ka stratosfääri õhupallidega. "Testides erinevatel platvormidel ja erinevatel kõrgustel, on meil võimalik saada algoritmi kõiki võimalusi," selgitas Fritz. "See aitab meil kindlaks teha, kus peame erinevatel lennuperioodidel satelliitkaartidelt üle minema."

See järkjärguline testimine on selle autonoomse maandumissüsteemi kogu arengu võtmeks. Töötades teed keerukamate ja kallimate rakettide ja katseplatvormide juurde, kontrollitakse riski.

"Kui meil neid integreeritud välikatseid poleks, võib laboris või paberil istudes veel palju uusi täppismaandumistehnoloogiaid pidada lennu jaoks liiga riskantseks," sõnas Carson kommertslendude testide eelistest. "See annab meile väga vajaliku võimaluse hankida meile vajalikke andmeid, teha vajalikke muudatusi ja luua ülevaade ja usaldus selle kohta, kuidas need tehnoloogiad kosmoselaevadel toimivad."

Programmi SPLICE tehnoloogiad on juba jõudmas kosmosemissioonidesse. Nende kavandatud kaasamine tulevastesse kaubanduslikku Lunar Payload Services-sse aitab sellel programmil pakkuda väikeseid maandumiskohti ja teekondi Kuu lõunapooluse piirkonda. SPLICE tehnoloogiad saavad olema ka osa Mars 2020 maandumisvisioonisüsteemist.