NASA THỬ NGHIỆM CôNG NGHỆ HẠ CáNH TỰ ĐỘNG

Send

Dự đoán nhiều cuộc đổ bộ Mặt trăng sắp tới, NASA đang thử nghiệm hệ thống hạ cánh mặt trăng tự trị ở sa mạc Mojave ở California. Hệ thống này được gọi là hệ thống định vị tương đối của địa hình. Nó đang được thử nghiệm trên một vụ phóng và hạ cánh của một tên lửa Zodiac, được chế tạo bởi Masten Space Systems. Bài kiểm tra sẽ diễn ra vào thứ Tư, ngày 11 tháng 9.

Điều hướng địa hình tương đối sẽ nổi bật trong hành trình khám phá Mặt trăng và Sao Hỏa trong tương lai. Nó mang lại cho tàu vũ trụ khả năng hạ cánh cực kỳ chính xác mà không cần sự trợ giúp của GPS, điều này rõ ràng là không có ở các thế giới khác. Nó cần hai thứ để thực hiện hiệu quả: bản đồ vệ tinh về địa hình mà tàu vũ trụ đang di chuyển và máy ảnh chính xác.

Để sử dụng hệ thống định vị tương đối địa hình, tàu vũ trụ phải có bản đồ vệ tinh chi tiết về khu vực mà nó hạ cánh. Sau đó, nó sử dụng máy ảnh để ghi lại hình ảnh mặt đất bên dưới nó. Bằng cách đặt các hình ảnh camera lên trên các bản đồ trên tàu của nó, nó có thể giúp bạn biết được vị trí của nó và đến được điểm hạ cánh được chỉ định một cách chính xác và an toàn.

Mặc dù tên lửa trong thử nghiệm này là của Masten Space Systems, hệ thống hạ cánh tự trị đang được phát triển bởi Phòng thí nghiệm Draper phi lợi nhuận của Cambridge, Massachusetts. Điều tra viên chính của Draper sườn cho hệ thống là Matthew Fritz. Fritz tương phản hệ thống tự trị mà anh ta đang phát triển với cách các phi hành gia Apollo hạ cánh trên Mặt trăng.

Máy tính của Eagle Eagle đã không có một hệ thống hỗ trợ tầm nhìn để điều hướng tương đối với địa hình mặt trăng, vì vậy Armstrong thực sự đang nhìn ra ngoài cửa sổ để tìm ra nơi để chạm xuống, Fritz nói. Bây giờ, hệ thống của chúng tôi có thể trở thành ‘con mắt cho mô-đun đổ bộ mặt trăng tiếp theo để giúp nhắm mục tiêu vị trí hạ cánh mong muốn.

Chúng tôi có các bản đồ vệ tinh trên máy bay được tải lên máy tính và một camera hoạt động như cảm biến của chúng tôi, ông đã giải thích Fritz trong một thông cáo báo chí. Máy ảnh ghi lại hình ảnh khi tàu đổ bộ bay theo quỹ đạo và những hình ảnh đó được phủ lên các bản đồ vệ tinh được tải sẵn bao gồm các tính năng địa hình độc đáo. Sau đó, bằng cách ánh xạ các tính năng trong hình ảnh trực tiếp, chúng tôi có thể biết chiếc xe có liên quan đến các tính năng trên bản đồ.

Khám phá không gian là tất cả về những tiến bộ công nghệ như điều hướng địa hình tương đối. Du hành không gian và công nghệ đang trong một vòng phản hồi với nhau.

Khi các phi hành gia Apollo hạ cánh trên Mặt trăng, họ đã làm điều đó bằng tay. Đó là những nhiệm vụ nuôi tóc, nơi các phi công đưa tàu đổ bộ lên mặt trăng bằng mắt, khéo léo bằng tay và thần kinh thép. Chương trình Apollo có một máy tính hướng dẫn giúp các phi hành gia tới Mặt trăng và trở về nhà, nhưng trong cuộc đổ bộ lên Mặt trăng, nó phụ thuộc vào các phi hành gia. Bản thân Armstrong cho biết ông đã không tin tưởng vào hệ thống dẫn đường để hạ cánh xuống miệng núi lửa mà tàu Apollo 11 đã hạ cánh.

Nó có một khoản tín dụng cho các phi hành gia Apollo mà không ai rơi xuống Mặt trăng. Nhưng với sự quan tâm ngày càng tăng đối với Moon Moon, bao gồm cả NASA Chương trình Artemis, một hệ thống hạ cánh tự trị sẽ là một bước đột phá công nghệ quan trọng.

NASA nỗ lực phát triển điều hướng địa hình tương đối có từ vài năm trước, đến đầu những năm 2000. Họ làm việc với các đối tác trong ngành như Draper và Masten Space Systems như một phần của dự án An toàn và chính xác - Tiến hóa khả năng tích hợp (SPLICE). Mục tiêu tổng thể là phát triển một bộ tích hợp các khả năng hạ cánh và tránh nguy hiểm cho các nhiệm vụ hành tinh.

Điều hướng địa hình tương đối là một chìa khóa cho nỗ lực. SPLICE cũng bao gồm sự phát triển của máy điều hướng Doppler, máy phát hiện nguy hiểm và tất nhiên là phần cứng và phần mềm máy tính mạnh mẽ để kết hợp tất cả lại với nhau.

Nhờ SPLICE, các nhiệm vụ trong tương lai với Moon Moon cả phi hành đoàn và phi hành đoàn sẽ an toàn hơn nhiều. Để đạt được mức độ an toàn mong muốn, NASA dựa vào các đối tác trong ngành để thử nghiệm tất cả các công nghệ này. Trong khi thử nghiệm sắp tới vào thứ Tư sẽ có một tên lửa trên giường thử nghiệm Masten, cuối cùng thử nghiệm sẽ diễn ra trên các tên lửa tiên tiến hơn, bao gồm cả tên lửa có thể tái sử dụng. Cuối cùng, hệ thống điều hướng tương đối địa hình Draper sẽ được thử nghiệm trên tên lửa Blue Origin New Shepard.

Nếu chúng tôi không có các bài kiểm tra thực địa tích hợp này, rất nhiều công nghệ hạ cánh chính xác mới có thể vẫn đang ngồi trong phòng thí nghiệm hoặc trên giấy
John M. Carson III, điều tra viên chính cho dự án SPLICE.

Những loại phương tiện thương mại này cung cấp cho chúng ta một cách rất có giá trị để thử nghiệm các công nghệ hướng dẫn, điều hướng và kiểm soát mới và giảm rủi ro chuyến bay trước khi được sử dụng trong các nhiệm vụ trong tương lai, ông John M. Carson III, nhà điều tra chính của dự án SPLICE tại NASA Johnson Trung tâm vũ trụ ở Houston.

Hệ thống định vị sẽ được thử nghiệm không chỉ trên nhiều loại tên lửa trong suốt các giai đoạn phát triển của nó, mà còn trên các khinh khí cầu bình lưu. Bằng cách thử nghiệm trên các nền tảng khác nhau và ở các độ cao khác nhau, chúng tôi có thể có được toàn bộ các khả năng của thuật toán, ông Fritz giải thích. Điều này giúp chúng tôi xác định nơi chúng tôi sẽ cần chuyển đổi giữa các bản đồ vệ tinh cho các giai đoạn khác nhau của chuyến bay.

Thử nghiệm dần dần này là chìa khóa cho toàn bộ sự phát triển của hệ thống hạ cánh tự trị này. Bằng cách làm việc theo cách của họ đến các tên lửa và giường thử nghiệm phức tạp và đắt tiền hơn, rủi ro được kiểm soát.

Nếu chúng tôi không có các thử nghiệm thực địa tích hợp này, rất nhiều công nghệ hạ cánh chính xác mới có thể vẫn đang ngồi trong phòng thí nghiệm hoặc trên giấy, được coi là quá rủi ro cho chuyến bay, theo Cars Carson về lợi ích của các thử nghiệm bay thương mại. Điều này mang đến cho chúng tôi cơ hội rất cần thiết để có được dữ liệu chúng tôi cần, thực hiện các sửa đổi cần thiết và xây dựng cái nhìn sâu sắc và tự tin về cách các công nghệ này sẽ hoạt động trên tàu vũ trụ.

Các công nghệ từ chương trình SPLICE đang tiến vào các sứ mệnh không gian. Việc đưa vào kế hoạch của họ trong các Dịch vụ Tải trọng Âm lịch Thương mại sắp tới sẽ giúp chương trình đó đưa các tàu đổ bộ nhỏ và máy bay đến khu vực cực nam của Mặt trăng. Các công nghệ SPLICE cũng sẽ là một phần của hệ thống tầm nhìn tàu đổ bộ Mars 2020.