Maggio 20, 2022

Lamezia in strada

Trova tutti gli ultimi articoli e guarda programmi TV, servizi e podcast relativi all'Italia

Il nuovo “Zaino lunare” della NASA può creare una mappa del terreno 3D in tempo reale per aiutare gli esploratori lunari

Pensa a una spedizione di alpinismo in un ambiente completamente sconosciuto, in cui gli escursionisti hanno avuto la possibilità di creare una mappa 3D del terreno in tempo reale. Contenitore Ricercatori e partner del settore hanno sviluppato un sistema di mappe di telerilevamento che aiuterà gli esploratori in una delle aree più remote immaginabili: i calanchi senz’aria del polo sud della luna.

Kinetic Navigation and Maps Bag (KNaCK) è uno scanner lidar portatile, una tecnologia di telerilevamento che misura la distanza utilizzando il rilevamento della luce e la luce laser. È indossato come uno zaino da trekking e utilizza un tipo innovativo di lidar chiamato lidar a onda continua a modulazione di frequenza (FMCW) per fornire velocità e gamma Doppler a milioni di punti dati al secondo. Questi punti di misurazione creano un sistema di navigazione in tempo reale, fornendo al navigatore una “nuvola di punti” 3D o una rappresentazione ad alta risoluzione dell’ambiente circostante.

Consideralo una versione sovralimentata dei telemetri laser utilizzati dai topografi o degli allarmi di prossimità altamente sensibili che aiutano le auto intelligenti a evitare collisioni, secondo lo scienziato planetario Dr. Michael Zanetti, che guida il progetto KNaCK presso il Marshall Space Flight Center. NASA a Huntsville, in Alabama.

“In sostanza, il sensore è uno strumento di scansione sia per la navigazione scientifica che per la mappatura, in grado di creare mappe 3D ad altissima risoluzione con una risoluzione di centimetri e dare loro un ricco contesto scientifico”, ha affermato Zanetti. “Aiuterà anche a garantire la sicurezza degli astronauti e dei veicoli in roaming in un ambiente GPS limitato come la Luna, determinando le distanze effettive da punti di riferimento distanti e mostrando agli esploratori in tempo reale quanto sono arrivati ​​e quanto devono andare”. Al suo destino “Destinazione”.

Questa è una grande sfida poiché gli esploratori dell’era di Artemide si preparano per le prime moderne missioni sulla Luna e la prima al Polo Sud. Il sole non sorge mai più di 3 gradi sopra l’orizzonte lunare, lasciando gran parte del terreno in profonda ombra. Ciò rende difficile monitorare le distanze da diversi punti di interesse.

Questo video di un veicolo aereo senza pilota che atterra in un polveroso deserto del New Mexico mostra come la tecnologia KNaCK, che utilizza i dati lidar 4D FMCW della NASA Aeva Inc. nel pannello in alto a sinistra; Dati della barra Lidar, in alto a destra; e dati di velocità Doppler per lidar. Quest’ultimo traccia la velocità e la direzione delle particelle di polvere spostate dal drone in discesa, con il rosso che indica le particelle di polvere che si allontanano dallo scanner e il blu che indica quelle che si muovono verso di esso. Queste capacità, che ora sono in fase di sviluppo da parte dei ricercatori del Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, in Alabama, potrebbero avvantaggiare future missioni scientifiche in altri mondi e consentire ai rover di creare mappe topografiche in tempo reale. Credito: NASA/Michael Zanetti

Il progetto KNaCK, lanciato nel 2020 con il finanziamento della Early Career Initiative della NASA, è in collaborazione con Torch Technologies Inc. a Huntsville per sviluppare il prototipo dello zaino e gli algoritmi di navigazione associati che consentono una mappatura accurata senza GPS. Venditore commerciale del progetto, Aeva Inc. a Mountain View, in California, per fornire e supportare i sensori FMCW-lidar e collaborare con la NASA per migliorare il sistema di rilevamento dello zaino da utilizzare sulla Luna e altre missioni umane oltre il pianeta.

Usando KNaCK durante le spedizioni itineranti e quando si viaggia a piedi, gli esploratori possono mappare accuratamente il terreno di un paesaggio, comprese profonde vallate, montagne e grotte. Lidar funziona anche al buio, sollevando gli astronauti dalla necessità di trasportare ingombranti dispositivi di illuminazione ovunque vadano.

“Noi come esseri umani tendiamo a orientarci in base a punti di riferimento: un edificio specifico, un boschetto di alberi”, ha detto Zanetti. “Queste cose non esistono sulla Luna. KNaCK consentirà costantemente agli esploratori che passano sulla superficie di determinare il loro movimento e la direzione e di indirizzarli verso picchi lontani o la loro base operativa. Possono anche indicare luoghi specifici in cui hanno trovato un minerale unico o formazioni rocciose, in modo che altri possano facilmente tornare per ulteriori studi.”.

Questo è vitale per gli astronauti durante il giorno, poiché i loro voli sono limitati dall’apporto di ossigeno nelle loro tute. Zanetti ha affermato che la risoluzione ad alta risoluzione di KNaCK, un ordine di grandezza più grande delle tradizionali mappe del terreno lunare e dei modelli di elevazione, lo rende una risorsa vitale per condurre operazioni e missioni scientifiche entro 238.900 miglia dal controllo della missione.

Il dispositivo sarà sottoposto a un altro importante test sul campo alla fine di aprile presso il Virtual Solar System Exploration Research Institute (SSERVI) della NASA a Kilburn Hall, nel New Mexico. Il team ha precedentemente testato il sistema KNaCK in quell’antico cratere, che si stima abbia tra i 25.000 e gli 80.000 anni, nel novembre 2021. Recentemente lo hanno anche utilizzato per eseguire una ricostruzione 3-D della barriera dunale offshore KNaCK. Miglia al Kennedy Space Center della NASA in Florida, che protegge le principali piattaforme di lancio di razzi. Gli ingegneri Kennedy e Marshall continueranno a utilizzare KNaCK per valutare l’impatto delle tempeste sull’erosione delle dune, garantendo la sicurezza delle future missioni di volo mentre migliorano il sistema.

Successivamente, il team di KNaCK lavorerà alla miniaturizzazione dei dispositivi (un tipico zaino pesa circa 40 libbre) e al rafforzamento dell’elettronica sensibile contro gli effetti opposti della microgravità e della radiazione solare.

“Sfruttando gli ultimi progressi nella tecnologia lidar di Aeva, la prossima generazione della nostra unità temprata dallo spazio alimentata dalle tecnologie Torch avrà le dimensioni di una lattina e sarà in grado di consentire operazioni sulla superficie lunare come mai prima d’ora”, ha affermato Zanetti . Lo immagina montato su un carro o sul lato del casco di un astronauta, che dovrebbe lasciare molto spazio nei versatili zaini per i futuri alpinisti lunari.

READ  L'RX 6500 XT è elencato da Lenovo e sarà rilasciato a gennaio