Paredzot daudzu gaidāmo Mēness nolaišanos, NASA testē autonomu Mēness nosēšanās sistēmu Mojave tuksnesī Kalifornijā. Sistēmu sauc par “reljefa navigācijas sistēmu”. Tas tiek pārbaudīts, palaižot un nolaižoties Zodiac raķetei, kuru uzbūvējusi Masten Space Systems. Pārbaude notiks trešdien, 11. septembrī.
Relatīvā navigācija pa reljefu būs nozīmīga turpmākajā Mēness un Marsa izpētē. Tas dod kosmosa kuģim ārkārtīgi precīzas nolaišanās iespējas bez GPS palīdzības, kas acīmredzami nav pieejams citās pasaulēs. Lai tā efektīvi darbotos, ir vajadzīgas divas lietas: kosmosa kuģa pārvietošanās reljefa satelīta kartes un precīzas kameras.
Lai izmantotu reljefa navigācijas sistēmu reljefā, kosmosa kuģim jābūt detalizētai satelīta kartēm par apgabalu, uz kuru tas nolaižas. Pēc tam tā izmanto kameras, lai attēlotu zemi zem tā. Novietojot kameras attēlus virs borta kartēm, tā spēj “zināt”, kur tā atrodas, precīzi un droši sasniegt norādīto nosēšanās vietu.
Lai arī raķete šajā testā ir no Masten Space Systems, autonomo nolaišanās sistēmu izstrādā bezpeļņas Kemperas Draper laboratorija Masačūsetsā. Drapera galvenais sistēmas pētnieks ir Metjū Fritzs. Fritzs kontrastē autonomo sistēmu, kuru viņš izstrādā, ar to, kā Apollo astronauti nolaidās uz Mēness.
"Ērgļa datorā nebija redzamības atbalstītas sistēmas, lai pārvietotos attiecībā pret Mēness reljefu, tāpēc Ārmstrongs burtiski skatījās pa logu, lai izdomātu, kur pieskarties," sacīja Fritzs. "Tagad mūsu sistēma var kļūt par nākamā Mēness piezemēšanās moduļa" acīm ", lai palīdzētu mērķēt uz vēlamo izkraušanas vietu."
"Mums ir borta satelīta kartes, kas ielādētas lidojuma datorā, un kamera darbojas kā mūsu sensors," preses paziņojumā paskaidroja Fritzs. “Kamera uzņem attēlus, kad zemējums lido pa trajektoriju, un šie attēli tiek pārklāti uz iepriekš ielādētajām satelīta kartēm, kas ietver unikālas reljefa iezīmes. Pēc tam, kartējot tiešajos attēlos redzamās funkcijas, mēs varam uzzināt, kur transportlīdzeklis atrodas attiecībā pret kartes funkcijām. ”
Kosmosa izpēte ir saistīta ar tehnoloģisko progresu, piemēram, reljefa navigāciju. Kosmosa ceļojumi un tehnoloģijas ir savstarpēji atgriezeniskas saites.
Kad Apollo astronauti nolaidās uz Mēness, viņi to izdarīja manuāli. Tās bija matu audzināšanas misijas, kurās piloti ar acīm, manuālo veiklību un tērauda nerviem nogādāja savus zemniekus uz Mēness virsmas. Apollo programmai bija vadības dators, kas astronautiem palīdzēja sasniegt Mēnesi un atgriezties mājās, bet Mēness nosēšanās laikā tas bija atkarīgs no astronautiem. Pats Ārmstrongs sacīja, ka neuzticas vadības sistēmai, lai izkrautos krāterī, kurā atradās Apollo 11.
Tas ir kredīts Apollo astronautiem, ka neviens nav ietriecies Mēness. Bet, pieaugot interesei par Mēnesi, ieskaitot NASA Artemis programmu, autonoma nosēšanās sistēma būs svarīgs tehnoloģiskais sasniegums.
NASA centieni attīstīt reljefa relatīvo navigāciju meklējami dažos gados - 2000. gadu sākumā. Viņi strādā ar tādiem nozares partneriem kā Draper un Masten Space Systems kā daļu no drošas un precīzas piezemēšanās - integrēto spēju attīstības (SPLICE) projekta. Vispārējais mērķis ir izstrādāt “integrētu nosēšanās un izvairīšanās no briesmām spēju kompleksu planētu misijām”.
Relatīvā navigācija pa reljefu ir centienu atslēga. SPLICE ietver arī navigācijas Doplera lidara, bīstamības atklāšanas lidara un, protams, jaudīgas datoru aparatūras un programmatūras izstrādi, lai to visu apvienotu.
Pateicoties SPLICE, turpmākās misijas uz Mēnesi - gan apkalpes, gan bez apkalpes - būs daudz drošākas. Lai sasniegtu vēlamo drošības līmeni, NASA paļaujas uz nozares partneriem, lai pārbaudītu visas šīs tehnoloģijas. Kamēr trešdien gaidāmajā testā tiks demonstrēta Masten izmēģinājuma gultas raķete, galu galā testēšana notiks ar modernākām raķetēm, ieskaitot atkārtoti lietojamas raķetes. Visbeidzot Draper reljefa navigācijas sistēma tiks pārbaudīta ar Blue Origin New Shepard raķeti.
"Ja mums nebūtu šo integrēto lauka testu, daudz jaunu precīzu nosēšanās tehnoloģiju joprojām varētu būt laboratorijā vai uz papīra ..."
Džons M. Karsons III, SPLICE projekta galvenais pētnieks.
"Šāda veida komerciālie transportlīdzekļi sniedz mums ļoti vērtīgu veidu, kā pārbaudīt jaunas vadības, navigācijas un vadības tehnoloģijas un samazināt to lidojuma risku, pirms tos izmanto nākamajās misijās," sacīja Jānis M. Karsons III, NASA Johnson SPLICE projekta galvenais pētnieks. Kosmosa centrs Hjūstonā.
Navigācijas sistēma tiks pārbaudīta ne tikai ar dažādām raķetēm visā tās attīstības posmā, bet arī ar stratosfēras baloniem. "Pārbaudot dažādas platformas un dažādos augstumos, mēs varam iegūt visu algoritma iespēju klāstu," skaidroja Fritz. "Tas palīdz mums noteikt vietu, kur mums būs jāpārslēdzas no satelīta kartēm dažādiem lidojuma periodiem."
Šī pakāpeniskā pārbaude ir šīs autonomās nosēšanās sistēmas attīstības atslēga. Strādājot līdz sarežģītākām un dārgākām raķetēm un izmēģinājumu vietām, risks tiek kontrolēts.
“Ja mums nebūtu šo integrēto lauka testu, daudz jaunu precīzu nosēšanās tehnoloģiju joprojām varētu būt sēdēšana laboratorijā vai uz papīra, un tās tiek uzskatītas par pārāk riskantām lidojumam,” Kārsons sacīja par komerciālo lidojumu testu priekšrocībām. "Tas dod mums ļoti nepieciešamo iespēju iegūt mums nepieciešamos datus, veikt nepieciešamās izmaiņas un radīt ieskatu un pārliecību par to, kā šīs tehnoloģijas darbosies kosmosa kuģī."
SPLICE programmas tehnoloģijas jau tagad dodas kosmosa misijās. Viņu plānotā iekļaušana gaidāmajos komerciālajos Mēness kravas pakalpojumos palīdzēs šai programmai piegādāt mazus zemniekus un maršrutētājus uz Mēness dienvidu polāro reģionu. SPLICE tehnoloģijas būs arī Mars 2020 redzamības sistēmas sastāvdaļa.
Vairāk:
- Preses relīze: Viens milzīgs lēciens Mēness nosēšanās navigācijā
- Masten kosmosa sistēmas
- Draperu laboratorija
- CBS ziņas: Mēness nolaišanās 50 gadu vecumā: Neils Ārmstrongs savos vārdos
