22.04.2022
Программа NASA Artemis направлена на возвращение людей на Луну к 2025 году. Для того чтобы землянам было легче ориентироваться во время путешествий в районе южного полюса спутника нашей планеты, специалисты NASA со своими индустриальными партнерами разработали рюкзак для измерения расстояний. Исследователи с могут делать беспрецедентные, очень подробные карты лунной поверхности.
«По сути, датчик представляет собой геодезический инструмент как для навигации, так и для научных карт, способный создавать трехмерные карты сверхвысокого разрешения с точностью до сантиметра и придавать им богатый научный контекст, — сказал планетолог Майкл Занетти (NASA). — Это также поможет обеспечить безопасность астронавтов и вездеходов в среде, где отсутствует GPS, например, на Луне, определяя фактические расстояния до далеких ориентиров и показывая исследователям в режиме реального времени, как далеко они продвинулись и сколько осталось до конца».
В системе используется технология, называемая LIDAR с частотно-модулированной непрерывной волной (FMCW). Как следует из названия, он испускает непрерывный лазерный луч с модулированной частотой. Когда этот свет отражается от поверхности, его частота меняется; когда эта измененная частота света возвращается к детектору LIDAR, он сравнивается с излучаемым светом. Разница между ними пропорциональна расстоянию до поверхности, и этот процесс создает подробную топографическую карту.
Эта технология не требует использования быстрой электроники и невосприимчива к помехам окружающего света. Это делает его обтекаемым и эффективным, а это то, что вам нужно для таких сред, как Луна, как вы себе представляете.
Технология KNaCK продемонстрирована с использованием дрона. (НАСА/Майкл Занетти)
KNaCK может собирать миллионы точек измерения в секунду и даже работать в темноте, чтобы создать навигационную систему в реальном времени, которая может помочь астронавтам, пытающимся ориентироваться во враждебной, инопланетной среде.
«Как люди, мы склонны ориентироваться на ориентиры — конкретное здание, рощу деревьев, — сказал Дзанетти. — Но их нет на Луне. KNaCK позволит исследователям, пересекающим поверхность, определять их движение, направление и ориентацию на далекие пики или на их базу операций. Они могут даже отмечать определенные места, где они нашли какой-то уникальный минерал. или скальное образование, чтобы другие могли легко вернуться для дальнейшего изучения».
В партнерстве с Torch Technologies Inc. для разработки рюкзака и Aeva Inc. для поставки датчиков LIDAR НАСА предстоит проделать небольшую работу по дальнейшей разработке прототипа. Полевые испытания показали, что технология эффективна; в ноябре 2021 года он использовался для картирования вулканического кратера, а также для проведения трехмерной реконструкции песчаных дюн морского барьера в Космическом центре Кеннеди НАСА во Флориде.
Ученые НАСА продолжат использовать KNaCK для оценки воздействия штормовой эрозии на дюны, которые в настоящее время защищают основные стартовые площадки ракет космического агентства. KNaCK также собирается пройти серьезные полевые испытания в Виртуальном институте исследования Солнечной системы НАСА в Нью-Мексико.
Технология также нуждается в некоторой защите от Луны — чтобы защитить ее от резкого солнечного излучения и более низкой гравитации на Луне. Также будут проведены работы по усадке комплекта. В настоящее время KNaCk имеет размер рюкзака и весит около 18 кг.
«Используя преимущества последних достижений в технологии LIDAR от Aeva, наше космическое устройство следующего поколения при поддержке Torch Technologies будет размером с банку газировки и сможет обеспечить операции на поверхности Луны, как никогда раньше», — сказал Дзанетти .
Это означает, что астронавты могут иметь настоящие рюкзаки, которые они могут наполнить лунными камнями или использовать для чего-то скучного, например, для переноски оборудования, сохраняя при этом функции картографирования и навигации.
Нет комментариев