NASA TESTUJE AUTONóMNU TECHNOLóGIU PRISTáTIA NA MESIACI

Send

V očakávaní mnohých nových pristátí na Mesiaci NASA testuje autonómny lunárny pristávací systém v púšti Mojave v Kalifornii. Systém sa nazýva „relatívny navigačný systém terénu“. Testuje sa pri štarte a pristátí rakety Zodiac postavenej spoločnosťou Masten Space Systems. Test sa uskutoční v stredu 11. septembra.

Pri budúcom prieskume Mesiaca a Marsu bude mať významnú relatívnu navigáciu v teréne. Dáva kozmickej lodi extrémne presné možnosti pristátia bez pomoci systému GPS, ktorý je samozrejme nedostupný v iných svetoch. Na efektívne fungovanie sú potrebné dve veci: satelitné mapy terénu, ktorým kozmická loď prechádza, a presné kamery.

Aby mohla kozmická loď používať navigačný systém súvisiaci s terénom, musí mať podrobné satelitné mapy oblasti, na ktorú pristáva. Potom pomocou kamier sníma zem pod ňou. Položením obrázkov z kamery na palubné mapy dokáže „vedieť“, kde sa nachádza, a presne a bezpečne sa dostať na určené miesto pristátia.

Hoci je raketa v tomto teste od spoločnosti Masten Space Systems, autonómny pristávací systém sa vyvíja v neziskovom laboratóriu Draper Laboratory of Cambridge, Massachusetts. Hlavným vyšetrovateľom systému Draper je Matthew Fritz. Fritz kontrastuje s autonómnym systémom, ktorý sa vyvíja, s tým, ako astronauti Apolla pristáli na Mesiaci.

"Eaglov počítač nemal systém založený na videní, ktorý by umožňoval navigáciu vo vzťahu k lunárnemu terénu, takže Armstrong doslova hľadel z okna, aby zistil, kam sa dotknúť," uviedol Fritz. „Teraz by sa náš systém mohol stať„ očami “pre ďalší modul lunárneho pristátia, aby sme pomohli zacieliť na požadované miesto pristátia.“

„Máme zabudované satelitné mapy do letového počítača a ako náš snímač pôsobí kamera,“ vysvetlil v tlačovej správe Fritz. „Fotoaparát zaznamenáva snímky, keď pristáva pristátie pozdĺž trajektórie, a tieto obrázky sa prekrývajú na vopred načítané satelitné mapy, ktoré obsahujú jedinečné terénne prvky. Potom mapovaním prvkov v živých obrázkoch vieme, kde je vozidlo relatívne k prvkom na mape. “

Prieskum vesmíru je o technologických pokrokoch, ako je relatívna navigácia v teréne. Vesmírne cestovanie a technológie sú vo vzájomnej spätnej väzbe.

Keď astronauti Apolla pristáli na Mesiaci, urobili to ručne. Boli to misie na zvyšovanie vlasov, kde piloti priviedli svoje pristávače na lunárny povrch očami, ich manuálnou obratnosťou a oceľovými nervami. Program Apollo mal navádzací počítač, ktorý pomohol kozmonautom dostať sa na Mesiac a vrátiť sa domov, ale počas lunárnych pristátí to bolo až na astronautov. Samotný Armstrong povedal, že neverí systému navádzania na pristátie v kráteri, v ktorom pristál Apollo 11.

Je to zásluha astronautov Apolla, že žiadny z nich narazil na Mesiac. S rastúcim záujmom o Mesiac - vrátane programu Artemis agentúry NASA - bude autonómny pristávací systém dôležitým technologickým prielomom.

Úsilie agentúry NASA o rozvoj relatívnej navigácie v teréne siaha niekoľko rokov do začiatku 2000 rokov. Spolupracujú s priemyselnými partnermi, ako sú Draper a Masten Space Systems, v rámci projektu Bezpečné a presné pristátie - vývoj integrovaných schopností (SPLICE). Celkovým cieľom je vyvinúť „integrovanú súpravu pristávacích a vyhýbacích schopností pre planétové misie.“

Kľúčom k úsiliu je relatívna navigácia v teréne. SPLICE tiež zahŕňa vývoj navigačného Dopplerovho lidaru, lidarov detekujúcich nebezpečenstvo a samozrejme výkonného počítačového hardvéru a softvéru, ktorý ich spojí.

Vďaka spoločnosti SPLICE budú budúce misie na Mesiac - posádky aj posádky - oveľa bezpečnejšie. Na dosiahnutie požadovanej úrovne bezpečnosti sa NASA spolieha na priemyselné odvetvia, aby otestovali všetky tieto technológie. Zatiaľ čo v stredu sa na nadchádzajúcom teste objaví raketa s testovacím lôžkom Masten, nakoniec sa testovanie uskutoční na pokročilejších raketách vrátane opakovane použiteľných rakiet. Nakoniec bude relatívny navigačný systém terénu Draper testovaný na rakete Blue Origin New Shepard.

„Keby sme tieto integrované poľné testy nemali, mohlo by sa v laboratóriu alebo na papieri stále sedieť veľa nových technológií presného pristátia…“
John M. Carson III, hlavný riešiteľ projektu SPLICE.

„Tieto typy úžitkových vozidiel nám poskytujú vysoko hodnotný spôsob testovania nových technológií navádzania, navigácie a riadenia a znižovania ich rizika letu pred tým, ako sa použijú v budúcich misiách,“ uviedol John M. Carson III, hlavný riešiteľ projektu SPLICE v spoločnosti Johnson NASA. Vesmírne stredisko v Houstone.

Navigačný systém sa bude testovať nielen na rôznych raketách počas etáp vývoja, ale aj na stratosférických balónoch. „Testovaním na rôznych platformách av rôznych nadmorských výškach dokážeme získať celý rad možností algoritmu,“ vysvetlil Fritz. „Pomôže nám to zistiť, kde budeme potrebovať prechod medzi satelitnými mapami na rôzne obdobia letu.“

Toto postupné testovanie je kľúčom k celému rozvoju tohto autonómneho pristávacieho systému. Tým, že sa dostanú do zložitejších a nákladnejších rakiet a skúšobných ložísk, je riziko kontrolované.

"Ak by sme takéto integrované poľné testy nemali, mohlo by sa stať, že v laboratóriu alebo na papieri bude stále sedieť veľa nových technológií presného pristátia, ktoré sa považujú za príliš riskantné pre let," uviedol Carson o výhode komerčných letových testov. „Toto nám poskytuje veľmi potrebnú príležitosť získať potrebné údaje, vykonať potrebné revízie a vybudovať prehľad a dôveru v to, ako budú tieto technológie fungovať na kozmickej lodi.“

Technológie z programu SPLICE sa už dostávajú do vesmírnych misií. Ich plánované začlenenie do pripravovaných komerčných služieb mesačného užitočného zaťaženia pomôže tomuto programu dodať drobných pristávateľov a rovníkov do južnej polárnej oblasti mesiaca. Technológie SPLICE budú tiež súčasťou systému vizionárskej vízie Mars 2020.