U iščekivanju mnogih slijetanja na Mjesec, NASA testira autonomni sustav slijetanja na Mjesec u pustinji Mojave u Kaliforniji. Sustav se naziva 'sustav relativne navigacije terena'. Testira se na lansiranju i slijetanju rakete Zodiac, koju je napravio Masten Space Systems. Test će se održati u srijedu, 11. rujna.
Relativna navigacija terena bit će istaknuta u budućim istraživanjima Mjeseca i Marsa. On daje svemirskim letjelicama izuzetno precizne mogućnosti slijetanja bez pomoći GPS-a, koji očito nije dostupan na drugim svjetovima. Za učinkovit rad potrebne su mu dvije stvari: satelitske karte terena po kojem letjelica putuje i točne kamere.
Za korištenje navigacijskog sustava relativnog terena, letjelica mora imati detaljne satelitske karte područja na koje slijeće. Zatim koristi kamere za snimanje tla ispod sebe. Polaganjem slika kamere na svoje karte na brodu, on je u stanju 'znati' gdje se nalazi i točno i sigurno doći do svog određenog mjesta slijetanja.
Iako je raketa u ovom testu iz Svemirski sustavi Masten , sustav autonomnog slijetanja razvija neprofitna organizacija Laboratorij Draper iz Cambridgea, Massachusetts. Draperov glavni istraživač sustava je Matthew Fritz. Fritz suprotstavlja autonomni sustav koji razvija s načinom na koji su astronauti Apolla sletjeli na Mjesec.
“Eagleovo računalo nije imalo sustav za navigaciju u odnosu na lunarni teren, tako da je Armstrong doslovno gledao kroz prozor kako bi shvatio gdje da doleti”, rekao je Fritz. 'Sada bi naš sustav mogao postati 'oči' za sljedeći modul lunarnog sletanja kako bi pomogao u ciljanju željene lokacije slijetanja.'
Zodiac raketa iz Masten Space Systems je raketa za testiranje koja se koristi za demonstriranje lunarne i marsovske tehnologije slijetanja. Njegov otvoreni okvir daje mu svestranost dopuštajući pričvršćivanje različite opreme i senzora na različite načine. Zasluga slike: Masten Space Systems.
“Imamo ugrađene satelitske karte učitane na računalo leta i kamera djeluje kao naš senzor”, objasnio je Fritz u priopćenje za javnost . “Kamera snima slike dok lander leti duž putanje i te se slike preklapaju na unaprijed učitane satelitske karte koje uključuju jedinstvene značajke terena. Zatim mapiranjem značajki na slikama uživo možemo znati gdje se vozilo nalazi u odnosu na značajke na karti.”
Relativna navigacija terena uspoređuje više orijentira koje osjeti pomoću kamera uživo s orijentirima na svojim satelitskim slikama. Dokazala je preciznu navigaciju u stvarnom vremenu. Zasluga slike: Draper.
Svemirska istraživanja odnose se na tehnološki napredak kao što je relativna navigacija terena. Svemirska putovanja i tehnologija međusobno su u povratnoj sprezi.
Kada su astronauti Apolla sletjeli na Mjesec, učinili su to ručno. Bile su to misije koje dižu kosu, u kojima su piloti svojim očima, svojom ručnom spretnošću i čeličnim živcima dovodili svoje landere na površinu Mjeseca. Program Apollo imao je a računalo za navođenje to je pomoglo astronautima da stignu do Mjeseca i da se vrate kući, ali tijekom slijetanja na Mjesec to je bilo na astronautima. Sam Armstrong je rekao da ne vjeruje da će sustav za navođenje sletjeti u krater u koji je sletio Apollo 11.
Zasluga je astronautima Apolla što se nitko nije srušio na Mjesec. Ali s povećanjem interesa za Mjesec – uključujući NASA-in program Artemis – autonomni sustav slijetanja bit će važan tehnološki napredak.
NASA-in napor da razvije relativnu navigaciju terena datira nekoliko godina unatrag, početkom 2000-ih. Oni rade s industrijskim partnerima kao što su Draper i Masten Space Systems kao dio sigurnog i preciznog slijetanja – evolucije integriranih mogućnosti ( SPLICE ) projekt. Opći cilj je razviti 'integrirani paket sposobnosti slijetanja i izbjegavanja opasnosti za planetarne misije.'
Relativna navigacija terena ključ je napora. SPLICE također uključuje razvoj navigacijskog Doppler lidara, lidara za detekciju opasnosti i, naravno, moćnog računalnog hardvera i softvera koji sve to spaja.
NASA-in navigacijski doppler lidar generacije 3 razvijen je tijekom NASA-inog ranijeg projekta COBALT (CoOperative Blending of Autonomous Landing Technologies). Zasluge za sliku: NASA.
Zahvaljujući SPLICE-u, buduće misije na Mjesec - i s posadom i bez posade - bit će mnogo sigurnije. Kako bi postigla željenu razinu sigurnosti, NASA se oslanja na industrijske partnere u testiranju svih ovih tehnologija. Dok će nadolazeći test u srijedu sadržavati raketu za testiranje Masten, na kraju će se testiranje odvijati na naprednijim raketama, uključujući rakete za višekratnu upotrebu. Na kraju će se Draperov terenski navigacijski sustav testirati na raketi Blue Origin New Shepard.
'Da nismo imali ove integrirane terenske testove, mnoge nove tehnologije preciznog slijetanja možda bi još uvijek bile u laboratoriju ili na papiru...'
John M. Carson III, glavni istraživač za projekt SPLICE.
'Ove vrste gospodarskih vozila pružaju nam vrlo vrijedan način testiranja novih tehnologija navođenja, navigacije i kontrole i smanjenja rizika od njihovog leta prije nego što se upotrijebi u budućim misijama', rekao je John M. Carson III, glavni istraživač za projekt SPLICE u NASA-inom Johnsonu Svemirski centar u Houstonu.
Navigacijski sustav bit će testiran ne samo na raznim raketama u svim fazama svog razvoja, već i na stratosferskim balonima. “Testiranjem na različitim platformama i na različitim visinama možemo dobiti cijeli raspon mogućnosti algoritma,” objasnio je Fritz. 'Ovo nam pomaže identificirati gdje ćemo morati prijeći između satelitskih karata za različita razdoblja leta.'
Raketa New Shepard lansirana iz svog pogona u zapadnom Teksasu. Na kraju će se na jednoj od ovih raketa testirati relativni navigacijski sustav. Slika: Blue Origin
Ovo postupno testiranje ključno je za cjelokupni razvoj ovog autonomnog sustava slijetanja. Prolazeći do složenijih i skupljih raketa i testnih stanica, rizik se kontrolira.
'Da nismo imali ove integrirane terenske testove, mnoge nove tehnologije preciznog slijetanja i dalje bi mogle stajati u laboratoriju ili na papiru, smatrajući se previše rizičnim za let', rekao je Carson o prednostima komercijalnih testova letenja. 'Ovo nam daje vrlo potrebnu priliku da dobijemo podatke koji su nam potrebni, izvršimo potrebne revizije i izgradimo uvid i povjerenje u to kako će te tehnologije djelovati na letjelici.'
Tehnologije iz programa SPLICE već se probijaju u svemirske misije. Njihovo planirano uključivanje u nadolazeće komercijalne usluge lunarnog tereta pomoći će tom programu u isporuci malih landera i rovera u južnu polarnu regiju Mjeseca. Tehnologije SPLICE također će biti dio Mars 2020 sustava vizije landera.
Više:
- Priopćenje za javnost: Jedan divovski skok za lunarnu navigaciju
- Svemirski sustavi Masten
- Laboratorij Draper
- Vijesti CBS-a: Slijetanje na Mjesec u 50: Neil Armstrong njegovim vlastitim riječima