NASA, 자율 달 착륙 기술 테스트

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다가오는 달 착륙을 예상하여 NASA는 캘리포니아의 모하비 사막에서 자율적 인 달 착륙 시스템을 테스트하고 있습니다. 이 시스템을“지형 상대 항법 시스템”이라고합니다. Masten Space Systems가 개발 한 조디악 로켓 발사 및 착륙 테스트 중입니다. 테스트는 9 월 11 일 수요일에 실시됩니다.

달과 화성의 향후 탐사에서 지형의 상대 항법이 두드러지게 나타날 것입니다. GPS를 사용하지 않고도 우주선에 매우 정확한 착륙 기능을 제공합니다. 효과적으로 수행하려면 우주선이 이동하는 지형의 위성지도와 정확한 카메라가 필요합니다.

지형에 상대적인 내비게이션 시스템을 사용하려면 우주선에 착륙하는 지역에 대한 자세한 위성지도가 있어야합니다. 그런 다음 카메라를 사용하여 그 아래의지면을 이미지로 만듭니다. 카메라 이미지를 온보드지도 위에 놓으면 카메라의 위치를 "알고"지정된 착륙 지점에 정확하고 안전하게 도달 할 수 있습니다.

이 테스트의 로켓은 Masten Space Systems에서 나온 것이지만, 자치 착륙 시스템은 매사추세츠 주 캠브리지의 비영리 Draper Laboratory에서 개발하고 있습니다. 시스템의 Draper의 주요 조사관은 Matthew Fritz입니다. 프리츠는 자신이 개발하고있는 자율 시스템과 아폴로 우주 비행사가 달에 착륙하는 방식을 대조합니다.

프리츠는“이글의 컴퓨터에는 달의 지형을 기준으로 내비게이션을위한 비전 보조 시스템이 없었기 때문에 암스트롱은 문자 그대로 어디를 터치해야하는지 파악할 수있는 창을 찾고 있었다”고 말했다. "이제 우리 시스템은 원하는 착륙 위치를 목표로 다음 달 착륙선 모듈의 '눈'이 될 수 있습니다."

프리츠는 보도 자료에서“우리는 비행 컴퓨터에 탑재 된 위성지도를 가지고 있으며 카메라가 센서 역할을한다”고 설명했다. “카메라는 착륙선이 궤도를 따라 날아갈 때 이미지를 캡처하고 해당 이미지는 고유 한 지형 기능이 포함 된 사전로드 된 위성 맵에 오버레이됩니다. 그런 다음 라이브 이미지의 지형지 물을 매핑하면 차량이지도상의 지형지 물과 관련이있는 위치를 알 수 있습니다. "

우주 탐사는 지형 관련 항법과 같은 기술 발전에 관한 것입니다. 우주 여행과 기술은 서로 피드백 루프에 있습니다.

아폴로 우주 비행사가 달에 착륙했을 때, 그들은 그것을 수동으로했습니다. 조종사들은 착륙선을 눈, 수동 손재주, 강철의 신경으로 달 표면으로 가져 오는 모금 활동이었습니다. 아폴로 프로그램에는 우주 비행사들이 달에 도착하여 집으로 돌아 오는 데 도움이되는 안내 컴퓨터가 있었지만 달 착륙 중에는 우주 비행사에게 달려있었습니다. 암스트롱은 자신이 아폴로 11 호가 착륙 한 분화구에 착륙하는 안내 시스템을 믿지 않았다고 말했다.

달에 추락 한 적이없는 아폴로 우주 비행사들에게 크레딧입니다. 그러나 NASA의 아르테미스 프로그램을 포함한 달에 대한 관심이 높아짐에 따라 자율 착륙 시스템이 중요한 기술 혁신이 될 것입니다.

지형 관련 항법을 개발하려는 NASA의 노력은 몇 년 전부터 2000 년대 초로 거슬러 올라갑니다. 안전하고 정확한 착륙 – 통합 능력 진화 (SPLICE) 프로젝트의 일환으로 Draper 및 Masten Space Systems와 같은 업계 파트너와 협력하고 있습니다. 전반적인 목표는“행성 임무를위한 통합 된 상륙 및 위험 회피 기능”을 개발하는 것입니다.

지형 상대 탐색은 노력의 열쇠입니다. SPLICE에는 내비게이션 도플러 라이더, 위험 감지 라이더, 물론 강력한 컴퓨터 하드웨어 및 소프트웨어 개발도 포함됩니다.

SPLICE 덕분에 승무원과 승무원이 아닌 달에 대한 미래의 임무는 훨씬 안전합니다. 원하는 수준의 안전을 달성하기 위해 NASA는 업계 파트너에게 모든 기술을 테스트합니다. 다가오는 수요일 테스트에는 Masten 테스트 베드 로켓이 포함되지만 결국 테스트는 재사용 가능한 로켓을 포함한 고급 로켓에서 진행됩니다. 결국 Draper 지형 관련 항법 시스템은 Blue Origin New Shepard 로켓에서 테스트됩니다.

"이러한 통합 현장 테스트가 없었다면 많은 새로운 정밀 착륙 기술이 여전히 실험실이나 종이에있을 수 있습니다."
SPLICE 프로젝트의 수석 연구원 인 John M. Carson III.

NASA 존슨의 SPLICE 프로젝트 책임자 인 존 엠 카슨 III (John M. Carson III)은“이러한 상업용 차량은 새로운지도, 내비게이션 및 제어 기술을 테스트하고 미래의 임무에 활용하기 전에 비행 위험을 줄일 수있는 매우 유용한 방법을 제공합니다. 휴스턴의 우주 센터.

내비게이션 시스템은 개발 단계 전반에 걸쳐 다양한 로켓뿐만 아니라 성층권 풍선에서도 테스트됩니다. 프리츠는“다른 플랫폼과 다른 고도에서 테스트함으로써 모든 알고리즘 기능을 사용할 수있게되었습니다. "이는 비행 기간마다 위성지도 간 전환이 필요한 위치를 식별하는 데 도움이됩니다."

이 점진적인 테스트는이 자율 착륙 시스템의 전체 개발에 중요합니다. 더 복잡하고 값 비싼 로켓과 테스트 베드에 이르기까지 위험을 관리합니다.

카슨은“이러한 통합 현장 테스트를받지 않았다면 여전히 많은 새로운 정밀 착륙 기술이 실험실이나 종이에 앉아 비행에 너무 위험한 것으로 간주 될 수 있습니다.”라고 상용 비행 테스트의 이점에 대해 말했습니다. "이것은 우리에게 필요한 데이터를 얻고, 필요한 수정을하고,이 기술들이 우주선에서 어떻게 수행되는지에 대한 통찰력과 자신감을 키울 수있는 기회를 제공합니다."

SPLICE 프로그램의 기술은 이미 우주 임무를 수행하고 있습니다. 다가오는 상업용 Lunar Payload Services에 계획을 포함 시키면 작은 착륙선과 로버를 달의 남극 지역으로 배달 할 수 있습니다. SPLICE 기술은 또한 Mars 2020 착륙선 비전 시스템의 일부가 될 것입니다.