NASA TESTUJE AUTONOMNí TECHNOLOGII PŘISTáNí NA MĚSíCI

Send

V očekávání mnoha přistání Měsíce, NASA testuje autonomní lunární přistávací systém v poušti Mojave v Kalifornii. Systém se nazývá „relativní navigační systém terénu“. Testuje se při startu a přistání rakety Zodiac postavené společností Masten Space Systems. Test proběhne ve středu 11. září.

Při budoucím průzkumu Měsíce a Marsu se bude promítat relativní navigace v terénu. Dává kosmické lodi extrémně přesné možnosti přistání bez pomoci GPS, což je zjevně nedostupné v jiných světech. K efektivnímu fungování potřebuje dvě věci: satelitní mapy terénu, přes který kosmická loď cestuje, a přesné kamery.

K použití navigačního systému relativního terénu musí mít kosmická loď podrobné satelitní mapy oblasti, na kterou přistává. Poté pomocí kamer zobrazuje zem pod ní. Umístěním snímků z kamery na palubní mapy dokáže „vědět“, kde se nachází, a přesně a bezpečně dosáhnout určeného místa přistání.

Ačkoli raketa v tomto testu je od Masten Space Systems, autonomní přistávací systém je vyvíjen neziskovou Draper Laboratory of Cambridge, Massachusetts. Hlavním vyšetřovatelem Drapera pro tento systém je Matthew Fritz. Fritz kontrastuje s autonomním systémem, který vyvíjí, s tím, jak astronauti Apolla přistáli na Měsíci.

"Eagleův počítač neměl systém umožňující vidění pro navigaci vzhledem k lunárnímu terénu, takže Armstrong doslova hleděl z okna, aby zjistil, kde se dotknout," řekl Fritz. "Nyní by se náš systém mohl stát" očima "pro další lunární přistávací modul, který pomůže cílit na požadované místo přistání."

"Máme palubní satelitní mapy načtené do letového počítače a kamera působí jako náš senzor," vysvětlil Fritz v tiskové zprávě. „Fotoaparát zaznamenává snímky, když přistávající přistane podél trajektorie, a tyto snímky se překrývají na předem načtené satelitní mapy, které obsahují jedinečné terénní prvky. Poté mapováním prvků v živých obrázcích můžeme zjistit, kde je vozidlo ve vztahu k prvkům na mapě. “

Průzkum vesmíru je především o technologických pokrokech, jako je navigace v terénu. Vesmírné cestování a technologie jsou ve zpětné vazbě.

Když astronauti Apolla přistáli na Měsíci, udělali to ručně. Byly to mise na zvyšování vlasů, kde piloti přivedli své přistávací plochy na měsíční povrch očima, jejich manuální obratností a nervy z oceli. Program Apollo měl naváděcí počítač, který pomohl astronautům dorazit na Měsíc a vrátit se domů, ale během měsíčních přistání to bylo až k astronautům. Sám Armstrong řekl, že nevěří systému vedení, aby přistál v kráteru, do kterého přistál Apollo 11.

Je to zásluha astronautů Apolla, že žádný z nich narazil na Měsíc. S rostoucím zájmem o Měsíc - včetně programu Artemis NASA - bude autonomní přistávací systém důležitým technologickým průlomem.

Snaha NASA vyvinout relativní navigaci v terénu sahá několik let až do počátku dvacátých let. Spolupracují s průmyslovými partnery, jako jsou Draper a Masten Space Systems, v rámci projektu Bezpečné a přesné přistání - Evolution Integrated Capabilities Evolution (SPLICE). Celkovým cílem je vyvinout „integrovanou sadu možností přistání a vyhýbání se nebezpečí pro planetární mise.“

Klíčem k úsilí je relativní navigace v terénu. SPLICE také zahrnuje vývoj navigačního Dopplerovského lidaru, lidarů pro detekci nebezpečí a samozřejmě výkonného počítačového hardwaru a softwaru, který vše spojí.

Díky SPLICE budou budoucí mise na Měsíc - posádky i bez posádky - mnohem bezpečnější. Pro dosažení požadované úrovně bezpečnosti spoléhá NASA na testování všech těchto technologií na průmyslových partnerech. Zatímco středeční nadcházející test bude zahrnovat raketu s testovacím ložiskem Masten, nakonec bude testování probíhat na pokročilejších raketách, včetně opakovaně použitelných raket. Nakonec bude relativní navigační systém terénu Draper testován na raketě Blue Origin New Shepard.

"Pokud bychom tyto integrované polní testy neměli, mohlo by v laboratoři nebo na papíře sedět spousta nových přesných technologií přistání ..."
John M. Carson III, hlavní řešitel projektu SPLICE.

"Tyto typy užitkových vozidel nám poskytují vysoce cenný způsob, jak otestovat nové naváděcí, navigační a řídicí technologie a snížit jejich letové riziko dříve, než budou použity v budoucích misích," řekl John M. Carson III, hlavní vyšetřovatel projektu SPLICE v NASA Johnson Vesmírné středisko v Houstonu.

Navigační systém bude testován nejen na různých raketách v průběhu jeho vývoje, ale také na stratosférických balónech. "Testováním na různých platformách a v různých výškách jsme schopni získat celou škálu možností algoritmu," vysvětlil Fritz. "Pomáhá nám to určit, kde budeme potřebovat přechod mezi satelitními mapami pro různá období letu."

Toto postupné testování je klíčem k celému vývoji tohoto autonomního přistávacího systému. Tím, že propracují cestu ke složitějším a dražším raketám a zkušebnám, je riziko kontrolováno.

"Pokud bychom tyto integrované polní testy neměli, mohlo by se v laboratoři nebo na papíře stále sedět mnoho nových přesných technologií přistání, které jsou považovány za příliš riskantní pro let," řekl Carson o výhodě komerčních letových testů. "To nám dává velmi nezbytnou příležitost získat data, která potřebujeme, provést potřebné revize a vybudovat vhled a důvěru v to, jak budou tyto technologie fungovat na kosmické lodi."

Technologie z programu SPLICE se již dostávají do vesmírných misí. Jejich plánované zahrnutí do připravovaných komerčních služeb měsíčního nákladu pomůže tomuto programu dodat malé přistávací plošiny a rovery do jižní polární oblasti Měsíce. Technologie SPLICE budou také součástí systému pro vizuální vidění Mars 2020.