Лазерната раница на NASA обещава картографиране на Луната и навигация без GPS

Сподели

НАСА и партньорите разработват технология с размер на раница за бъдещи изследователи на Луната, която ще им позволи да картографират и навигират лунната повърхност в тъмнината на високите полярни региони до един сантиметър без GPS.

Прецизната навигация е нещо, което жителите на Земята са започнали да приемат за даденост през последните 30 години. Сателитните системи като GPS и технологиите за цифрово картографиране ни накараха да приемем, че винаги можем да намерим точни карти и да фиксираме позицията си до няколко фута с докосване на екрана.

На Луната нещата са много различни. На Земята човек се тревожи само за връщане към хартиените карти и компаси във високи, тесни планински долини или на полюсите, но Луната е в много по-лошо положение.

На Луната не само няма GPS или други електронни навигационни средства, няма дори естествено магнитно поле, така че традиционният компас е по-малко от безполезен. Когато по-късните астронавти на Аполо излязоха от полезрението на базата си на лунния модул, те трябваше да разчитат на слънчев компас, за да получат първоначалните си ориентири, което беше по-малко от идеалното решение.

Раницата за кинематична навигация и картография (KNaCK) на НАСА е предназначена да промени всичко това, като не само предоставя на бъдещите астронавти самостоятелна прецизна навигационна система, която прави това, което прави GPS, но също така ще може автоматично да създава високоточни карти на лунната повърхност в реално време и в пълен мрак.

Ключът е лазерна версия на радар, наречен лидар с честотно модулирана непрекъсната вълна (FMCW). Като осветява тази модулирана лазерна светлина върху пейзажа, KNaCK може да измерва доплеровото изместване на връщащите се сигнали милиони пъти в секунда и да изгради 3D карта с висока разделителна способност.

Анимация, показваща кацащ дрон в Ню Мексико и използване на технологията KNaCk за картографиране на непосредствената зона

НАСА/Майкъл Занети

Използвайки лазер, KNaCK може да работи в пълна тъмнина, което го прави особено полезен близо до южния полюс на Луната, където Слънцето никога не се издига над хоризонта повече от три градуса. При такива условия прецизната навигационна помощ ще позволи на астронавтите и роувърите да се движат безопасно, без светлини, които да показват пътя. В допълнение, такава автоматична система компенсира липсата на ориентири, които често правят Луната толкова трудна за навигация или преценка за разстояния като скално поле или прерия.

„По принцип сензорът е геодезичен инструмент както за навигация, така и за научно картографиране, способен да създава 3D карти с ултра висока разделителна способност с точност до сантиметър и да им даде богат научен контекст“, каза планетарният учен д-р Майкъл Занети. „Това също така ще помогне да се гарантира безопасността на астронавтите и роувърите в среда, която е отказана от GPS, като Луната, като идентифицира действителните разстояния до далечни забележителности и показва на изследователите в реално време колко далеч са стигнали и колко далеч остава до отиват, за да стигнат до местоназначението си.”

В момента KNaCk е подложен на полеви тестове в Ню Мексико и в полетата на дюните в Космическия център на Кенеди. Работейки с търговски партньори, следващата стъпка ще бъде да се миниатюризира технологията от 40 фунта (18 кг) на прототипа, докато може да бъде инсталирана в роувър или на каска на астронавт и да се втвърди срещу суровите лунни температури, радиация и ниска гравитация .

„Възползвайки се от най-новите постижения в лидарната технология от [commercial partner] Aeva, нашето следващо поколение, закалено в пространството устройство с подкрепата на Torch Technologies, ще бъде с размерите на кутия за сода и може да позволи операции на лунната повърхност, както никога досега“, каза Занети.

Източник: НАСА



Публикациите се превеждат автоматично с google translate


Сподели