NASA MENGUJI TEKNOLOGI PENDARATAN LUNAR AUTONOMI

Send

Untuk menjangkakan banyak pendaratan Bulan akan datang, NASA sedang menguji sistem pendaratan lunar autonomi di Gurun Mojave di California. Sistem ini disebut "sistem navigasi relatif medan." Ia diuji pada pelancaran dan pendaratan roket Zodiac, yang dibina oleh Masten Space Systems. Ujian akan berlaku pada hari Rabu, 11 September.

Navigasi relatif medan akan kelihatan jelas dalam penerokaan Bulan dan Marikh pada masa akan datang. Ia memberikan kapal angkasa keupayaan pendaratan yang sangat tepat tanpa bantuan GPS, yang jelas tidak tersedia di dunia lain. Ia memerlukan dua perkara untuk dilakukan dengan berkesan: peta satelit medan yang dilalui kapal angkasa, dan kamera yang tepat.

Untuk menggunakan sistem navigasi relatif medan, kapal angkasa mesti mempunyai peta satelit terperinci mengenai kawasan yang mendarat. Ia kemudian menggunakan kamera untuk menggambarkan tanah di bawahnya. Dengan meletakkan gambar kamera di atas peta kapal, ia dapat "mengetahui" di mana letaknya dan untuk mencapai tempat pendaratan yang ditentukan dengan tepat dan selamat.

Walaupun roket dalam ujian ini berasal dari Masten Space Systems, sistem pendaratan autonomi sedang dikembangkan oleh Draper Laboratory of Cambridge, Massachusetts. Penyiasat utama Draper untuk sistem ini adalah Matthew Fritz. Fritz membezakan sistem autonomi yang dikembangkannya dengan bagaimana angkasawan Apollo mendarat di Bulan.

"Komputer Eagle tidak mempunyai sistem bantuan penglihatan untuk menavigasi relatif terhadap medan bulan, jadi Armstrong benar-benar melihat ke luar jendela untuk mengetahui di mana harus disentuh," kata Fritz. "Sekarang, sistem kami dapat menjadi 'mata' untuk modul pendaratan bulan seterusnya untuk membantu menargetkan lokasi pendaratan yang diinginkan."

"Kami mempunyai peta satelit di atas kapal yang dimuat ke komputer penerbangan dan kamera berfungsi sebagai sensor kami," jelas Fritz dalam siaran pers. "Kamera menangkap gambar ketika pendarat terbang di sepanjang lintasan dan gambar-gambar tersebut dilapisi ke peta satelit yang dimuatkan sebelumnya yang merangkumi ciri-ciri medan yang unik. Kemudian dengan memetakan fitur dalam gambar langsung, kita dapat mengetahui di mana kenderaan itu relatif dengan ciri-ciri di peta. "

Penerokaan ruang angkasa adalah mengenai kemajuan teknologi seperti navigasi relatif medan. Perjalanan ruang angkasa dan teknologi saling bertukar maklum balas.

Ketika angkasawan Apollo mendarat di Bulan, mereka melakukannya secara manual. Itu adalah misi menaikkan rambut, di mana juruterbang membawa pendarat mereka ke permukaan bulan dengan mata mereka, ketangkasan manual mereka, dan saraf baja. Program Apollo memiliki komputer bimbingan yang membantu angkasawan mencapai Bulan dan pulang ke rumah, tetapi semasa pendaratan bulan, itu bergantung kepada angkasawan. Armstrong sendiri mengatakan bahawa dia tidak mempercayai sistem bimbingan untuk mendarat di kawah tempat Apollo 11 mendarat.

Ini adalah penghargaan kepada angkasawan Apollo bahawa tidak ada yang menabrak Bulan. Tetapi dengan peningkatan minat pada Bulan - termasuk Program Artemis NASA - sistem pendaratan autonomi akan menjadi kejayaan teknologi yang penting.

Usaha NASA untuk mengembangkan navigasi relatif medan bermula sejak beberapa tahun, hingga awal tahun 2000an. Mereka bekerjasama dengan rakan industri seperti Draper dan Masten Space Systems sebagai sebahagian daripada projek Pendaratan Selamat dan Tepat - Integrasi Keupayaan Bersepadu (SPLICE). Tujuan keseluruhannya adalah untuk mengembangkan "rangkaian pendaratan dan penghindaran bahaya yang bersepadu untuk misi planet."

Navigasi relatif medan adalah kunci usaha. SPLICE juga merangkumi pengembangan Doppler navigasi lidar, lidar pengesanan bahaya, dan tentu saja perkakasan dan perisian komputer yang kuat untuk menyatukannya.

Terima kasih kepada SPLICE, misi masa depan ke Bulan - baik yang berawak maupun yang tidak berawak - akan jauh lebih selamat. Untuk mencapai tahap keselamatan yang diinginkan, NASA bergantung pada rakan industri untuk menguji semua teknologi ini. Walaupun ujian yang akan datang pada hari Rabu akan menampilkan roket bed-test Masten, akhirnya ujian akan dilakukan pada roket yang lebih maju, termasuk roket yang boleh digunakan semula. Akhirnya sistem navigasi relatif medan Draper akan diuji pada roket Blue Origin New Shepard.

"Sekiranya kami tidak mempunyai ujian lapangan bersepadu ini, banyak teknologi pendaratan ketepatan baru mungkin masih ada di makmal atau di atas kertas ..."
John M. Carson III, penyiasat utama untuk projek SPLICE.

"Jenis kenderaan komersial ini memberi kita cara yang sangat berharga untuk menguji teknologi panduan, navigasi dan kawalan baru dan mengurangkan risiko penerbangan mereka sebelum digunakan dalam misi masa depan," kata John M. Carson III, penyiasat utama untuk projek SPLICE di NASA's Johnson Pusat Angkasa di Houston.

Sistem navigasi akan diuji tidak hanya pada berbagai roket sepanjang tahap pengembangannya, tetapi juga pada balon stratosferik. "Dengan menguji pada platform yang berbeza dan pada ketinggian yang berbeza, kami dapat memperoleh kemampuan algoritma sepenuhnya," jelas Fritz. "Ini membantu kita mengenal pasti di mana kita perlu melakukan peralihan antara peta satelit untuk tempoh penerbangan yang berlainan."

Ujian secara beransur-ansur ini adalah kunci kepada keseluruhan pengembangan sistem pendaratan autonomi ini. Dengan menjalankan roket dan tempat ujian yang lebih kompleks dan mahal, risikonya dapat dikawal.

"Sekiranya kami tidak mempunyai ujian lapangan terpadu ini, banyak teknologi pendaratan ketepatan baru mungkin masih berada di makmal atau di atas kertas, dianggap terlalu berisiko untuk terbang," kata Carson mengenai manfaat ujian penerbangan komersial. "Ini memberi kita peluang yang sangat diperlukan untuk mendapatkan data yang kita perlukan, membuat revisi yang diperlukan, dan membangun wawasan dan keyakinan tentang bagaimana teknologi ini akan berfungsi pada kapal angkasa."

Teknologi dari program SPLICE sudah memasuki misi luar angkasa. Penyertaan mereka yang dirancang dalam Perkhidmatan Beban Lunar Komersial yang akan datang akan membantu program itu menghantar pendaratan kecil dan penumpang ke wilayah kutub selatan Bulan. Teknologi SPLICE juga akan menjadi sebahagian daripada sistem penglihatan pendarat Mars 2020.