NASA udfører felttest af 3D-billeddannelsessystem til nedstigning og landing

Producerer hurtige og nøjagtige billeder på missioner til Månen, Mars og andre terrestriske destinationer er afgørende for en sikker nedstigning og landing. Et NASA-projekt kaldet Safe and Precise Landing—Integrated Capabilities Evolution, eller SPLICE, indeholder et nøgleelement, der vil hjælpe med at sikre et mere tydeligt touchdown-sted.

SPLICE-teamet udførte for nylig en dynamisk test af hazard detection lidar (HDL) ingeniørudviklingsenheden, en prototype specielt bygget til test, på NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. HDL – et element i SPLICE – er et laserbaseret 3D-billeddannelsessystem, der hurtigt og præcist kan scanne en planetarisk overflade for at skabe et kort over landingsfeltet. Den er designet til at hjælpe en mission med at undgå farlige forhindringer og lande i et sikkert område.

Til testen, SPLICE-teamet fikserede HDL-systemet på en metalrig og spændte det fast i ladet på en pickup. Et teammedlem kørte køretøjet, mens HDL-systemet indsamlede adskillige højopløselige 3D-billeder af bygninger omkring 500 fod væk. Under testen, HDL har med succes indsamlet billeddata ved flere køretøjshastigheder og indflyvningsvinkler. Lidaren opsamler hurtigt et stort antal rækkeviddemålinger fra lidaren til jorden.

"Hvert datapunkt, der indsamles, er en individuel rækkeviddemåling. Det kan indsamle 16 millioner datapunkter på kun to sekunder, og hver rækkeviddemåling er nøjagtig til omkring en cm, " sagde Ron Sostaric, SPLICE projektleder.

Afstandsmålingerne kombineres med positions- og holdningsnavigationstilstandsinformation fra andre SPLICE-sensorer for at korrigere for bevægelse og rotation under dataindsamlingen under en rummission. En computer behandler derefter 3D-billeddataene i realtid for at producere et digitalt højdekort, der bruges til at identificere de sikre landingssteder inden for den større landingszone. Kortet informerer SPLICE-vejlednings- og navigationssoftwarealgoritmerne om at genberegne en opdateret baneløsning til den sikre placering.

Future Moon-missioner kunne bruge SPLICEs avancerede algoritmer og sensorer til at målrette mod landingssteder, der ikke var mulige under Apollo-missionerne, såsom områder med farlige kampesten og nærliggende skyggefulde kratere. SPLICE-teknologier kan også hjælpe med at lande mennesker på Mars.

Denne dynamiske test er en del af et overordnet teknologimodningsprogram for at sikre HDL-beredskab til potentiel brug af fremtidige måne- og planetlandere. SPLICE-projektet er finansieret af NASAs Game Changing Development-program inden for Space Technology Mission Directorate.