U očekivanju da će doći mnoga slijetanja na Mjesec, NASA testira autonomni sustav za slijetanje u Mjesec u pustinji Mojave u Kaliforniji. Sustav se naziva "relativni navigacijski sustav terena". Testira se na lansiranje i slijetanje rakete zodijaka, koju je izradio Masten Space Systems. Test će se dogoditi u srijedu, 11. rujna.
Relativna plovidba terena bit će istaknuta u budućem istraživanju Mjeseca i Marsa. Daje svemirskim letjelicama izuzetno precizne mogućnosti slijetanja bez pomoći GPS-a, što očito nije dostupno na drugim svjetovima. Za učinkovito su mu potrebne dvije stvari: satelitske mape terena kojim svemirski brod putuje i točne kamere.
Za upotrebu relativnog navigacijskog sustava terena, svemirska letjelica mora imati detaljne satelitske karte područja na kojem slijeće. Potom koristi kamere za prikaz tla ispod nje. Postavljanjem slika fotoaparata na njegove karte na vozilu moći će „znati“ gdje se nalazi i točno i sigurno doći do svog određenog mjesta za slijetanje.
Iako je raketa u ovom testu iz Masten Space Systems, autonomni sustav slijetanja razvija neprofitni Draper Laboratory iz Cambridgea, Massachusetts. Draperov glavni istražitelj sustava je Matthew Fritz. Fritz uspoređuje autonomni sustav koji razvija s načinom na koji su astronauti Apoloni sleteli na Mjesec.
"Eagleovo računalo nije imalo sustav za pomoć vidu koji bi se kretao u odnosu na lunarni teren, tako da je Armstrong doslovno gledao kroz prozor da bi shvatio gdje da ga spusti", rekao je Fritz. "Sada bi naš sustav mogao postati 'oči' za sljedeći modul lunarne zemlje da pomogne ciljati željeno mjesto slijetanja."
"Na leteće računalo učitavamo satelitske karte, a kamera djeluje kao naš senzor", objasnio je Fritz u priopćenju. "Fotoaparat snima slike dok se zemlja kreće duž putanje, a te slike prekrivaju se na unaprijed učitanim satelitskim kartama koje uključuju jedinstvene značajke terena. Zatim preslikavanjem značajki na živim slikama možemo znati gdje je vozilo u odnosu na značajke na karti. "
Istraživanje svemira odnosi se na tehnološki napredak poput relativne navigacije na terenu. Svemirska putovanja i tehnologija međusobno su u povratnoj petlji.
Kad su astronauti Apoloni sleteli na Mjesec, to su učinili ručno. To su bile misije za podizanje kose, gdje su piloti doveli svoje zemljake na mjesečevu površinu očima, ručnom spretnošću i čeličnim živcima. Program Apollo imao je računalo za navođenje koje je pomagalo astronautima da dosegnu Mjesec i vrate se kući, ali tijekom Mjesečevih sletanja bilo je na astronautima. Sam Armstrong rekao je da ne vjeruje sustavu za navođenje u krater u koji je sletio Apollo 11.
Zasluga je za astronaute Apolona što se nitko nije srušio na Mjesec. Ali s porastom zanimanja za Mjesec - uključujući NASA-in program Artemis - autonomni sustav slijetanja bit će važan tehnološki iskorak.
NASA-in napor da razvije relativnu navigaciju na terenu datira iz nekoliko godina, do početka 2000-ih. Surađuju s partnerima u industriji poput Draper i Masten Space Systems u sklopu projekta Sigurna i precizna slijetanja - integrirana evolucija sposobnosti (SPLICE). Opći je cilj razviti „integrirani paket mogućnosti slijetanja i izbjegavanja opasnosti za planetarne misije.”
Relativna navigacija na terenu ključna je za napor. SPLICE također uključuje razvoj navigacijskog Doppler lidara, otkrivanje opasnosti i naravno moćan računalni hardver i softver kako bi se sve to spojilo.
Zahvaljujući SPLICE-u, buduće misije na Mjesec - i posadne i bez posade - bit će mnogo sigurnije. Kako bi postigli željenu razinu sigurnosti, NASA se oslanja na industrijske partnere kako bi testirali sve te tehnologije. Dok će u srijedu na nadolazećem testu biti predstavljena raketa Masten test-krevet, na kraju se testiranje odvija na naprednijim raketama, uključujući rakete za višekratnu upotrebu. Na kraju će sustav Draper relativni navigacijski sustav biti testiran na Blue Origin New Shepard raketi.
"Da nismo imali te integrirane terenske testove, mnoštvo novih tehnologija preciznog slijetanja možda još uvijek sjedi u laboratoriju ili na papiru ..."
John M. Carson III, glavni istraživač za SPLICE projekt.
"Ovakve vrste komercijalnih vozila pružaju nam vrlo vrijedan način testiranja novih tehnologija vođenja, navigacije i upravljanja i smanjenje rizika od njihovog leta prije nego što ih se koristi u budućim misijama", rekao je John M. Carson III, glavni istraživač za SPLICE projekt u NASA-inom Johnsonu Svemirski centar u Houstonu.
Navigacijski sustav testirat će se ne samo na raznim raketama tijekom faza njegova razvoja, već i na stratosferskim balonima. "Ispitivanjem na različitim platformama i na različitim visinama moći ćemo steći cijeli raspon mogućnosti algoritma", objasnio je Fritz. "Ovo nam pomaže da identificiramo gdje ćemo trebati prijeći između satelitskih karata za različita razdoblja leta."
Ovo postupno testiranje ključno je za čitav razvoj ovog autonomnog sustava slijetanja. Provjeravajući rizik do složenijih i skupljih raketa i ispitnih kreveta, kontrolira se rizik.
"Da nismo imali te integrirane terenske testove, mnoštvo novih tehnologija preciznog slijetanja možda još uvijek sjedi u laboratoriju ili na papiru, što se smatra previše rizičnim za let", rekao je Carson o prednosti komercijalnih testova leta. "Ovo nam daje vrlo potrebnu priliku da dobijemo potrebne podatke, izvršimo potrebne revizije i izgradimo uvid i pouzdanje u način na koji će ove tehnologije raditi na svemirskom brodu."
Tehnologije iz programa SPLICE već kreću u svemirske misije. Njihova planirana uključenost u nadolazeće Komercijalne usluge mjesečnog opterećenja pomoći će ovom programu isporučiti malene brodove i brodove do južnog polarnog područja Mjeseca. SPLICE tehnologije također će biti dio sustava viđenja slijetanja Mars 2020.
Više:
- Priopćenje za javnost: Jedan džinovski skok za lunarnu plovidbu
- Svemirski sustavi Masten
- Draper Laboratory
- CBS News: Mjesec slijeta u 50: Neil Armstrong u svojim vlastitim riječima
