NASA TESTUOJA AUTONOMINĘ MĖNULIO NUSILEIDIMO TECHNOLOGIJĄ

Send

Tikėdamasis sulaukti daugybės Mėnulio tūpimų, NASA išbando autonominę mėnulio nusileidimo sistemą Mojave dykumoje Kalifornijoje. Sistema vadinama „reljefo santykine navigacijos sistema“. Jis bandomas paleidžiant ir tūpiant zodiako raketa, pastatyta „Masten Space Systems“. Testas įvyks rugsėjo 11 d., Trečiadienį.

Santykinė vietovės navigacija bus matoma ateityje tiriant Mėnulį ir Marsą. Tai suteikia kosminiams laivams ypač tikslias nusileidimo galimybes be GPS pagalbos, o tai akivaizdžiai negalima kituose pasauliuose. Efektyviam darbui atlikti reikalingi du dalykai: palydoviniai žemėlapiai, kuriuose vaizduojamos erdvės, kuriomis skraido erdvėlaivis, ir tikslūs fotoaparatai.

Norėdami naudoti reljefo palydovo navigacijos sistemą, erdvėlaivis turi turėti išsamius palydovinius žemėlapius su vietove, į kurią jis nusileidžia. Tada jis naudoja kameras, norėdamas pavaizduoti žemę po juo. Padedant fotoaparato vaizdus ant borto žemėlapių, jis gali „žinoti“, kur yra, ir tiksliai bei saugiai pasiekti nurodytą nusileidimo vietą.

Nors šio bandymo raketa yra iš „Masten Space Systems“, autonominę tūpimo sistemą kuria ne pelno siekianti Draper laboratorija Kembridže, Masačusetso valstijoje. Pagrindinis „Draper“ sistemos tyrėjas yra Matthew Fritz. Fritzas kontrastuoja su jo kuriama autonomine sistema su tuo, kaip „Apollo“ astronautai nusileido Mėnulyje.

„Erelio kompiuteryje nebuvo vizijai pritaikytos sistemos, leidžiančios judėti Mėnulio reljefo atžvilgiu, todėl Armstrongas pažodžiui žiūrėjo pro langą norėdamas išsiaiškinti, kur prisiliesti“, - sakė Fritzas. „Dabar mūsų sistema gali tapti kito Mėnulio nusileidimo modulio„ akimis “, kad būtų lengviau nukreipti į norimą iškrovimo vietą“.

„Į skrydžio kompiuterį turime pakrautus palydovinius žemėlapius, o fotoaparatas veikia kaip jutiklis“, - pranešime spaudai paaiškino Fritzas. „Fotoaparatas fiksuoja vaizdus, kai nusileidimo taškas skrieja trajektorija, o tie vaizdai yra perdengiami į iš anksto įkeltus palydovo žemėlapius, kuriuose yra unikalių reljefo ypatybių. Tada, žemėlapiodami tiesioginių vaizdų ypatybes, mes galime sužinoti, kur transporto priemonė yra palyginti su žemėlapio ypatybėmis. “

Kosmoso tyrinėjimai yra susiję su technologine pažanga, pavyzdžiui, reljefo palydovu. Kelionės kosmose ir technologijos yra grįžtamojo ryšio grandyje.

Kai „Apollo“ kosmonautai nusileido Mėnulyje, jie tai padarė rankiniu būdu. Tai buvo plaukų kėlimo misijos, kai pilotai savo akimis, rankine miklumu ir plieno nervais atnešė savo tūpimo aparatus į mėnulio paviršių. „Apollo“ programa turėjo orientacinį kompiuterį, kuris padėjo astronautams pasiekti Mėnulį ir grįžti namo, tačiau mėnulio nusileidimo metu tai teko spręsti astronautams. Pats Armstrongas teigė, kad nepasitiki orientavimo sistema, kad nusileistų į kraterį, kuriame nusileido „Apollo 11“.

„Apollo“ astronautams tai akivaizdu, kad nė vienas nesudužo Mėnulyje. Tačiau didėjant susidomėjimui Mėnuliu, įskaitant NASA programą „Artemis“, autonominė tūpimo sistema bus svarbus technologinis proveržis.

NASA pastangos plėtoti santykinę navigaciją vietovėje atsirado dar kelerius metus - 2000-ųjų pradžioje. Jie bendradarbiauja su pramonės partneriais, tokiais kaip „Draper“ ir „Masten Space Systems“, kaip „Saugaus ir tikslaus nusileidimo - integruotosios gebėjimų evoliucijos“ (SPLICE) projekto dalis. Bendras tikslas yra sukurti „integruotą nusileidimo ir pavojaus išvengimo planų misijoms planą“.

Palyginimas navigacija vietovėje yra raktas į pastangas. „SPLICE“ taip pat apima navigacinių „Doplerio“, „pavojų aptikimo“ lyderių kūrimą ir, žinoma, galingą kompiuterio aparatinę ir programinę įrangą, kad visa tai būtų sujungta.

„SPLICE“ dėka būsimos misijos į Mėnulį - tiek įgulos, tiek be įgulos - bus daug saugesnės. Siekdama norimo saugos lygio, NASA pasitiki pramonės partneriais, kad išbandytų visas šias technologijas. Nors artėjančiame trečiadienio bandyme bus raketos „Masten“, bandymai bus atliekami naudojant sudėtingesnes raketas, įskaitant daugkartinio naudojimo raketas. Galiausiai santykinė navigacijos sistema „Draper“ bus išbandyta su „Blue Origin New Shepard“ raketa.

„Jei neturėtume šių integruotų lauko bandymų, laboratorijoje ar popieriuje vis dar gali būti naudojama daug naujų tikslių tūpimo technologijų ...“
Johnas M. Carsonas III, pagrindinis „SPLICE“ projekto tyrėjas.

„Šios rūšies komercinės transporto priemonės yra labai vertingas būdas išbandyti naujas orientavimo, navigacijos ir valdymo technologijas ir sumažinti jų skrydžio riziką prieš juos panaudojant būsimose misijose“, - sakė Johnas M. Carsonas III, NASA Johnsono „SPLICE“ projekto tyrėjas. Kosmoso centras Hiustone.

Navigacijos sistema bus išbandyta ne tik su įvairiomis raketomis per visą jos kūrimo etapą, bet ir su stratosferos balionais. „Testuodami skirtingose platformose ir skirtinguose aukščiuose mes galime įgyti visas algoritmo galimybes“, - aiškino Fritzas. „Tai padeda mums nustatyti, kur reikės pereiti iš palydovo žemėlapių skirtingiems skrydžio laikotarpiams.“

Šis laipsniškas bandymas yra raktas į visos šios autonominės tūpimo sistemos plėtrą. Dirbant sudėtingesnėms ir brangesnėms raketoms ir bandomosioms lovoms, rizika kontroliuojama.

„Jei neturėtume šių integruotų lauko bandymų, daug naujų tikslių tūpimo technologijų vis tiek gali būti sėdimos laboratorijoje ar ant popieriaus, ir tai gali būti laikoma per daug rizikinga skraidymui“, - sakė K.Karsonas apie komercinių skrydžių testų naudą. „Tai suteikia mums labai reikalingą galimybę gauti reikalingus duomenis, atlikti reikiamus pakeitimus ir įgyti įžvalgos bei pasitikėjimo savimi, kaip šios technologijos veiks erdvėlaivyje“.

SPLICE programos technologijos jau žengia į kosmoso misijas. Jų planuojamas įtraukimas į būsimas komercines Mėnulio krovinių tarnybas padės tai programai pristatyti mažus tūpimo ir tūpimo takus į pietinį Mėnulio poliarinį regioną. „SPLICE“ technologijos taip pat bus „Mars 2020“ nusileidimo matymo sistemos dalis.