NASA dronu išbandė sistemą, kuri Mėnulyje pati pasirinks saugią nusileidimo vietą

Sekite TechNaujienos Google

NASA lapkričio 4 d. paskelbė sėkmingai pademonstravusi navigacijos sistemą, skirtą padėti būsimiems kosminiams aparatams saugiai nusileisti Mėnulyje ir kitose planetose. Bandymas vyko ne kosmose, o JAV Kalifornijos dykumoje: nepilotuojamas „Alta-X“ dronas skrido su agentūros SPLICE navigacijos ir valdymo įranga, imituodamas Mėnulio nusileidimo eigą. Inžinierių tikslas – kad skrydžio aparatas gebėtų atpažinti pavojingą vietą ir pasirinkti saugesnį nusileidimo tašką be nuolatinio žmogaus nurodymų srauto.

NASA oficialioje ataskaitoje teigiama, kad pilnesnis bandymas Rogers Dry Lake vietovėje įvyko rugpjūčio 27 d., o lapkritį paskelbta jo rezultatų apžvalga. Sistema sudaro didelės raiškos skaitmeninius reljefo žemėlapius ir pagal jutiklių duomenis vertina nusileidimo aikštelės saugumą. Jei užfiksuojama kliūtis ar nepalanki vieta, aparatas gali pakeisti trajektoriją.

Kodėl Mėnulyje sunkiau nusileisti nei Žemėje?

Beveik kiekvienas automatizuotas nusileidimas prasideda nuo klausimo, ar tiksliai žinome savo padėtį. Žemėje navigacijos prietaisai gali naudotis palydoviniais signalais, pažymėtais keliais ir iš anksto išbandytomis atkarpomis. Mėnulyje tokia infrastruktūra kur kas ribotesnė, o paviršius gali būti labai nevienodas. Nusileidimo vieta, kuri iš didelio aukščio atrodo lygi, priartėjus gali pasirodyti nusėta akmenimis ar stačiais šlaitais. Autonominė sistema turi suderinti sensorių informaciją, reljefo žemėlapį ir likusio kuro bei laiko galimybes.

NASA SPLICE sistema naudoja tikslaus nusileidimo valdymo priemones ir reljefo matavimus, kad aparatas galėtų keisti kryptį aptikęs nesaugią zoną. Tai nėra paprasta kamera, ieškanti gražiausios lygumos. Reikia apskaičiuoti saugų maršrutą, atsižvelgti į aparato judėjimą ir įvertinti, ką daryti, jei kai kurie matavimai prieštarauja vieni kitiems. Kiekvienas naujas sprendimas turi būti priimtas pakankamai greitai, nes leidžiantis galimybės pakeisti trajektoriją sparčiai mažėja.

Naujausi straipsniai

4 min. skaitymo • prieš 22 minutės

ESA ruošia naują orų palydovą: 12 metų kurtas „MetOp-SG-B1“ atgabentas į kosmodromą

4 min. skaitymo • prieš 37 minutės

Europolas smogė investicinių sukčių tinklui: konfiskuota per 100 serverių, nukentėjusiųjų gali būti 50 šalių

4 min. skaitymo • prieš 52 minutės

ES skiria 525 mln. eurų lustų kūrėjams: Europa nori mažinti priklausomybę nuo JAV ir Azijos

Visi naujausi straipsniai →

Skrydis su „Alta-X“ dronu suteikia NASA tyrėjams galimybę tuos pačius algoritmus išbandyti daug kartų. Įrenginį galima greitai nusileisti, analizuoti žurnalus ir kartoti bandymą, ko neįmanoma padaryti siunčiant naują erdvėlaivį kaskart prireikus korekcijos. Vis dėlto Žemės bandymai negali visiškai atkartoti Mėnulio gravitacijos ar vakuumo. Prarasto „Otter“ palydovo istorija primena, kokia didelė rizika kyla, kai kosmose neveikia nors viena kritinė techninė grandis.

Mėnulio paviršiuje yra kraterių, akmenų, nuolydžių ir didelių kontrastų tarp ryškiai apšviestų bei giliame šešėlyje esančių vietų. Kosminiam aparatui nusileidžiant negalima pasikliauti vien iš anksto sudarytu bendru žemėlapiu: reali nusileidimo aikštelė gali turėti smulkių pavojų, kurių nuotolinė nuotrauka neparodo. Be to, valdymas iš Žemės ne visada leidžia pakankamai greitai reaguoti.

NASA SPLICE projektas sujungia jutiklius, reljefo atpažinimą ir skrydžio valdymo algoritmus. Drono bandymas yra patogus būdas kartoti artėjimo ir koregavimo manevrus neprarandant brangaus kosminio aparato. Tačiau skrydis virš Kalifornijos dykumos nėra tiesioginis įrodymas, kad sistema be papildomų patikrų veiks Mėnulio gravitacijoje ir vakuume. Tam reikės integracijos su būsimais nusileidimo aparatais.

Tyrėjai taip pat vertino komandas, telemetriją, ryšį ir duomenų apdorojimą tarp įrangos bei drono. Projektas vystomas beveik dešimtmetį, tad nauja demonstracija yra technologinės brandos etapas, o ne vienadienis eksperimentas. NASA nurodo bendradarbiaujanti su komerciniais nusileidimo aparatų kūrėjais ir planuojanti sistemą padaryti prieinamą per savo programinės įrangos katalogą.

Kuo autonominis nusileidimas svarbus būsimoms misijoms?

Nusileidimo vietos pasirinkimas turi ir tiesioginį mokslinį poveikį: jei aparatas saugiai nutūpia arčiau įdomios geologinės struktūros, toliau vykdomi tyrimai gali reikalauti mažiau laiko ir energijos. Tačiau kuo sudėtingesnė vietovė, tuo sunkiau užtikrinti aparatui pakankamą saugumo atsargą. Dėl to tikslumo didinimas nereiškia, kad inžinieriai automatiškai rinksis pavojingiausius kraterių šlaitus. Šis NASA bandymas svarbus todėl, kad suteikia dar vieną būdą vertinti tokį kompromisą iš anksto, laboratorijoje ir skrydžio bandymuose, o ne jau bandant nusileisti tikroje misijoje.

Ateityje aparatai galės gabenti jautresnius mokslinius instrumentus, judančią techniką ar įrangą ilgalaikei veiklai Mėnulyje. Tikslesnis pasirinkimas, kur nusileisti, mažintų gedimo riziką ir leistų pasiekti įdomesnes, bet sudėtingesnes vietoves. Šis poreikis aktualus ir Marso misijoms, kur signalui iš Žemės reikia dar daugiau laiko.

Projektas papildo platesnę robotizacijos kryptį, apie kurią rašėme pristatydami naujus mažos galios DI lustus. Tačiau NASA sprendimas nebūtinai grindžiamas tuo pačiu dirbtinio intelekto modeliu – svarbiausia čia patikimas realaus laiko navigacijos algoritmas ir jo patikros.

Šis bandymas rodo pažangą siekiant saugesnio automatizuoto nusileidimo, bet dar negarantuoja konkrečios misijos sėkmės. Kosmose veikiančios sistemos patikimumą galiausiai nulems visi komponentai: jutikliai, programinė įranga, skrydžio valdymas ir inžinierių pasirengimas nenumatytoms situacijoms.