În așteptarea multor aterizări pe Lună, NASA testează un sistem autonom de aterizare lunară în deșertul Mojave din California. Sistemul se numește „sistem relativ de navigație pe teren”. Este testat la lansarea și aterizarea unei rachete Zodiac, construită de Masten Space Systems. Testul va avea loc miercuri, 11 septembrie.
Navigarea relativă a terenului se va dovedi proeminentă în explorarea viitoare a Lunii și a Marte. Oferă navelor spațiale capabilități de aterizare extrem de precise fără ajutorul GPS-ului, care este, evident, indisponibil în alte lumi. Este nevoie de două lucruri pentru a funcționa eficient: hărți prin satelit ale terenului pe care navele spațiale parcurge și camere precise.
Pentru a utiliza un sistem de navigație relativ pe teren, o navă spațială trebuie să aibă hărți satelite detaliate a zonei pe care aterizează. Apoi folosește camere pentru a imagina terenul de sub el. Punând imaginile camerei pe hărțile sale de la bord, este capabil să „știe” unde se află și să ajungă la locul de aterizare desemnat cu precizie și în siguranță.
Deși racheta din acest test provine de la Masten Space Systems, sistemul de aterizare autonom este dezvoltat de laboratorul non-profit Draper din Cambridge, Massachusetts. Principalul investigator al sistemului Draper este Matthew Fritz. Fritz contrastează sistemul autonom pe care îl dezvoltă cu modul în care astronauții Apollo au aterizat pe Lună.
„Calculatorul Eagle nu avea un sistem de asistență vizuală pentru a naviga în raport cu terenul lunar, așa că Armstrong privea literalmente pe fereastră pentru a-și da seama unde să ajungă în jos”, a spus Fritz. „Acum, sistemul nostru ar putea deveni„ ochii ”pentru următorul modul lunar de aterizare pentru a ajuta la direcționarea locației de aterizare dorită.”
„Avem hărți de satelit la bord încărcate pe computerul de zbor, iar o cameră funcționează ca senzor”, a explicat Fritz într-un comunicat de presă. „Aparatul foto captează imagini în timp ce landerul zboară de-a lungul unei traiectorii, iar acele imagini sunt suprapuse pe hărțile satelitului preîncărcate care includ caracteristici unice ale terenului. Apoi, prin cartografierea funcțiilor din imaginile live, am putea ști unde vehiculul este în raport cu funcțiile de pe hartă. "
Explorarea spațială se referă la progrese tehnologice precum navigația relativă a terenului. Călătoria spațială și tehnologia sunt într-o buclă de feedback unul cu celălalt.
Când astronauții Apollo au aterizat pe Lună, au făcut-o manual. Acestea au fost misiuni de creștere a părului, unde piloții și-au adus pământenii pe suprafața lunară cu ochii, dexteritatea lor manuală și nervii de oțel. Programul Apollo avea un computer de ghidare care îi ajuta pe astronauți să ajungă pe Lună și să se întoarcă acasă, dar în timpul debarcărilor lunare a fost în funcție de astronauți. Armstrong însuși a spus că nu are încredere în sistemul de ghidare pentru a ateriza în craterul în care a aterizat Apollo 11.
Este un credit pentru astronauții Apollo că niciunul nu s-a prăbușit pe Lună. Dar, cu un interes tot mai mare pentru Lună - inclusiv Programul Artemis al NASA - un sistem de aterizare autonom va fi o descoperire tehnologică importantă.
Efortul NASA de a dezvolta navigația relativă pe teren datează de la câțiva ani, la începutul anilor 2000. Lucrează cu parteneri din industrie, precum Draper și Masten Space Systems, ca parte a proiectului Landing Safe and Precise - Integrated Capability Evolution (SPLICE). Obiectivul general este de a dezvolta o „suită integrată de capacități de aterizare și de evitare a pericolelor pentru misiunile planetare.”
Navigarea relativă a terenului este o cheie a efortului. SPLICE include, de asemenea, dezvoltarea lidarului Doppler de navigație, lidarul de detectare a pericolului și, desigur, a hardware-ului și software-ului de computer puternic, pentru a le reuni.
Datorită SPLICE, viitoarele misiuni pe Lună - atât echipate cât și ne-echipate - vor fi mult mai sigure. Pentru a atinge nivelul dorit de siguranță, NASA se bazează pe partenerii din industrie pentru a testa toate aceste tehnologii. În timp ce următorul test de miercuri va avea o rachetă de testare Masten, în cele din urmă testarea va avea loc pe rachete mai avansate, inclusiv rachete refolosibile. În cele din urmă, sistemul de navigație relativ pe terenul Draper va fi testat pe o rachetă Shepard New Origin Blue.
„Dacă nu am avea aceste teste de teren integrate, multe tehnologii noi de aterizare de precizie ar putea fi încă așezate într-un laborator sau pe hârtie ...”
John M. Carson III, investigator principal pentru proiectul SPLICE.
„Aceste tipuri de vehicule comerciale ne oferă un mod extrem de valoros de a testa noile tehnologii de orientare, navigație și control și de a reduce riscul de zbor înainte de a fi utilizate în misiunile viitoare”, a declarat John M. Carson III, investigator principal pentru proiectul SPLICE la NASA Johnson. Centrul spațial din Houston.
Sistemul de navigație va fi testat nu numai pe o varietate de rachete de-a lungul etapelor dezvoltării sale, ci și pe baloane stratosferice. „Testând pe diferite platforme și la altitudini diferite, am reușit să obținem întreaga gamă de funcții ale algoritmului”, a explicat Fritz. „Acest lucru ne ajută să identificăm unde va trebui să facem tranziția între hărțile satelitului pentru diferite perioade ale zborului.”
Această testare treptată este esențială pentru întreaga dezvoltare a acestui sistem de aterizare autonom. Lucrându-și în direcția unor rachete și teste mai complexe și mai scumpe, riscul este controlat.
„Dacă nu am avea aceste teste integrate în teren, multe tehnologii noi de aterizare de precizie ar putea fi încă așezate într-un laborator sau pe hârtie, fiind considerate prea riscante pentru zbor”, a spus Carson despre avantajul testelor comerciale de zbor. „Acest lucru ne oferă oportunitatea foarte necesară de a obține datele de care avem nevoie, de a face revizuirile necesare și de a construi o perspectivă și încredere în modul în care aceste tehnologii vor funcționa cu o navă spațială.”
Tehnologiile din programul SPLICE își fac deja drum în misiuni spațiale. Includerea planificată a acestora în serviciile lunare de încărcare comercială lunară va ajuta programul să livreze mici landers și rovers în regiunea polară sudică a Lunii. Tehnologiile SPLICE vor fi, de asemenea, o parte a sistemului de vizionare a landerului Mars 2020.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Un salt gigant pentru navigarea lunară de aterizare
- Masten Space Systems
- Laborator Draper
- CBS News: The Moon Landing la 50 de ani: Neil Armstrong în propriile sale cuvinte
