Pek çok Ay inişinin geleceği beklentisiyle NASA, Kaliforniya'daki Mojave Çölü'nde özerk bir ay iniş sistemini test ediyor. Sisteme “arazi bağıl navigasyon sistemi” denir. Masten Space Systems tarafından üretilen bir Zodyak roketinin fırlatılması ve inişinde test ediliyor. Test 11 Eylül Çarşamba günü gerçekleşecek.
Arazi göreli navigasyonu, Ay ve Mars'ın gelecekteki keşiflerinde belirgin bir şekilde yer alacaktır. Uzay aracının GPS yardımı olmadan son derece hassas iniş yetenekleri verir, ki bu açıkça diğer dünyalarda kullanılamaz. Etkili bir şekilde çalışması için iki şeye ihtiyacı vardır: uzay aracının üzerinde gittiği arazinin uydu haritaları ve hassas kameralar.
Arazi göreli bir navigasyon sistemi kullanmak için bir uzay aracının iniş yaptığı bölgenin ayrıntılı uydu haritalarına sahip olması gerekir. Daha sonra altındaki zemini görüntülemek için kameralar kullanır. Kamera görüntülerini yerleşik haritalarının üzerine yerleştirerek, nerede olduğunu “bilebilir” ve belirlenen iniş noktasına doğru ve güvenli bir şekilde ulaşabilir.
Bu testteki roket Masten Uzay Sistemlerinden olsa da, otonom iniş sistemi, Cambridge, Massachusetts'in kar amacı gütmeyen Draper Laboratuvarı tarafından geliştirilmektedir. Draper’ın sistemdeki başlıca araştırmacısı Matthew Fritz. Fritz, geliştirdiği otonom sistemi Apollo astronotlarının Ay'a nasıl indiği ile karşılaştırıyor.
Fritz, “Eagle’ın bilgisayarının ay arazisine göre gezinmek için vizyon destekli bir sistemi yoktu, bu yüzden Armstrong kelimenin tam anlamıyla nereye değineceğini bulmak için pencereden dışarı bakıyordu. “Şimdi sistemimiz, istenen iniş yerini hedeflemeye yardımcı olacak bir sonraki ay iniş modülü için“ gözler ”haline gelebilir.”
Fritz bir basın açıklamasında “Uçuş bilgisayarına yerleşik uydu haritalarımız var ve kamera sensör olarak görev yapıyor,” diye açıkladı. “Lander bir yörünge boyunca uçarken kamera görüntüleri yakalar ve bu görüntüler benzersiz arazi özellikleri içeren önceden yüklenmiş uydu haritalarının üzerine yerleştirilir. Ardından canlı görüntülerdeki özellikleri eşleyerek, aracın haritadaki özelliklere göre nerede olduğunu biliyoruz. ”
Uzay araştırmaları, arazi ile ilgili seyrüsefer gibi teknolojik gelişmelerle ilgilidir. Uzay yolculuğu ve teknoloji birbirleriyle bir geri bildirim döngüsü içindedir.
Apollo astronotları Ay'a indiğinde manuel olarak yaptılar. Bunlar, pilotların gözlerini, el becerilerini ve çelik sinirler ile lunar yüzeye iniş yaptıkları saç kaldırma misyonlarıydı. Apollo programının astronotların Ay'a ulaşmasına ve eve dönmesine yardımcı olan bir rehber bilgisayarı vardı, ancak ay inişlerinde astronotlara kalmıştı. Armstrong, Apollo 11'in geldiği kraterin içine inmek için rehberlik sistemine güvenmediğini söyledi.
Apollo astronotlarına, Ay'a çarpmayan bir kredi. Ancak, NASA'nın Artemis Programı dahil olmak üzere Ay'a olan ilginin artmasıyla, özerk bir iniş sistemi önemli bir teknolojik atılım olacak.
NASA’nın arazi göreceli navigasyon geliştirme çabası birkaç yıl öncesine, 2000'lerin başına kadar uzanıyor. Güvenli ve Hassas İniş - Entegre Yetenekler Evrimi (SPLICE) projesinin bir parçası olarak Draper ve Masten Space Systems gibi sektör ortaklarıyla birlikte çalışıyorlar. Genel hedef, “gezegensel görevler için entegre iniş ve tehlike önleme yetenekleri paketi” geliştirmektir.
Arazi göreli navigasyonu bu çabanın anahtarıdır. SPLICE ayrıca navigasyon Doppler lidarı, tehlike algılama lidarı ve elbette hepsini bir araya getirmek için güçlü bilgisayar donanımı ve yazılımı geliştirmeyi içerir.
SPLICE sayesinde, hem mürettebatlı hem de mürettebatsız olan Ay'a gelecek görevler çok daha güvenli olacak. İstenen güvenlik seviyesine ulaşmak için NASA, tüm bu teknolojileri test etmek için endüstri ortaklarına güvenmektedir. Çarşamba günkü yaklaşan testte Masten test yatağı roketi bulunsa da, sonunda test yeniden kullanılabilir roketler de dahil olmak üzere daha gelişmiş roketlerde yapılacak. Sonunda Draper arazi bağıl navigasyon sistemi Blue Origin New Shepard roketinde test edilecektir.
“Bu entegre saha testlerine sahip olmasaydık, bir sürü yeni hassas iniş teknolojisi hala bir laboratuvarda veya kağıtta oturuyor olabilir…”
John M. Carson III, SPLICE projesinin baş araştırmacısı.
NASA'nın Johnson'daki SPLICE projesinin baş araştırmacısı John M. Carson III, “Bu tür ticari araçlar, yeni rehberlik, navigasyon ve kontrol teknolojilerini test etmemiz ve gelecekteki görevlerde kullanılmadan önce uçuş risklerini azaltmamız için çok değerli bir yol sağlıyor” dedi. Houston Uzay Merkezi.
Navigasyon sistemi, sadece geliştirme aşamaları boyunca çeşitli roketlerde değil, stratosferik balonlarda da test edilecektir. Fritz, “Farklı platformlarda ve farklı yüksekliklerde test ederek algoritmanın tüm özelliklerini elde edebiliyoruz” dedi. “Bu, uçuşun farklı dönemleri için uydu haritaları arasında nerede geçiş yapmamız gerektiğini belirlememize yardımcı oluyor.”
Bu kademeli test, bu özerk iniş sisteminin tüm gelişimi için anahtardır. Daha karmaşık ve pahalı roketlere ve test yataklarına kadar yol alarak risk kontrol edilir.
“Bu entegre saha testlerine sahip olmasaydık, uçuş için çok riskli olduğu düşünülen pek çok yeni hassas iniş teknolojisi hala bir laboratuvarda veya kağıt üzerinde oturuyor olabilir,” dedi Carson ticari uçuş testlerinin avantajlarından. “Bu bize ihtiyacımız olan verileri elde etmek, gerekli revizyonları yapmak ve bu teknolojilerin bir uzay aracında nasıl performans göstereceğine dair içgörü ve güven oluşturmak için gerekli fırsatı sunuyor.”
SPLICE programındaki teknolojiler şimdiden uzay misyonlarına giriyor. Yaklaşan Ticari Ay Yükü Hizmetlerine planlanan dahil edilmesi, programın Ay'ın güney kutup bölgesine küçük inişler ve geziciler sunmasına yardımcı olacaktır. SPLICE teknolojileri ayrıca Mars 2020 lander vision sisteminin bir parçası olacak.
Daha:
- Basın Bülteni: Lunar Landing Navigasyonu için Bir Dev Atılım
- Masten Uzay Sistemleri
- Draper Laboratuvarı
- CBS News: Ay 50'de İniş: Neil Armstrong Kendi Sözleriyle