A letekert Orion űrhajósokat találhat az űrben

scientist

A NASA Orion űrhajója pilóta nélkül repülhet a Hold körüli pályán elakadt űrhajósok megmentésére, az űrügynökség által jelenleg fejlesztett érzékelők és intelligens navigációs szoftverek segítségével.

Az ügynökség tervei szerint asztronautákat szállítanak a Holdra 2020-tól a szintén Orion névre keresztelt Crew Exploration Vehicle (CEV) fedélzetén. A pályára kerülve a legénység felmászik egy mellékelt Hold-felszíni hozzáférési modulba (LSAM), amely a Hold felszínére viszi őket. Az LSAM később visszatér a pályára és újra csatlakozik az Orionhoz a hazautazáshoz.

De az Apollo-küldetésekkel ellentétben a keringő hajónak nem lesz embere a fedélzeten, miután a leszállógép megkezdi küldetését. Ha a leszállógép meghibásodik és rossz pályára állítja az űrhajósokat, az Orionnak egyedül kell megmentenie őket.

Ennek érdekében Ricky Howard a NASA Marshall Űrrepülési Központjában Huntsville-ben (Alabama, Egyesült Államok) azon dolgozik, hogy az Orion képes legyen repülés nélkül repülni a mentéshez. Az ötlet az, hogy a kézműves nyomon követhesse a holdraszállót és dokkoljon vele emberi beavatkozás nélkül.

Hirdetés

„Ha problémájuk van, és nem tudnak eljutni a CEV-be, akkor a CEV-nek el kell jutnia hozzájuk. És ha ez nem történhet meg automatikusan, akkor nem fog megtörténni ”- mondta Howard Új Tudós.

Hely fülek

A pontos működés részleteit még kidolgozzák, de néhány kísérlet már megtörtént. Az Orion valószínűleg azzal kezdene, hogy rádiójeleket hallgat a holdraszállótól, amelyeket akár több száz kilométeres távolságból is észlelhet.

Megtudhatná, hogy a jelek milyen irányba érkeznek, ha a különbözõ antennákhoz való érkezési idõben enyhe különbségek vannak. Az emberek a fülükkel azonos módon azonosítják a hangok eredetét. A távolságot meg lehet ítélni a jelerősség mérésével, vagy a késéssel, amikor az üzeneteket a két hajó cseréli.

Az autopilóta szoftver ekkor beindítaná az Orion motorjait, hogy közelebb hozza a vízi járművet a holdraszállóhoz. Körülbelül 3 kilométeres körzetben - a rádiójelek hallgatása alapján megítélve - lézer alapú érzékelők veszik át az irányítást.

A NASA egy olyan rendszeren dolgozik, amely nagylátószögű lézert képes az űrbe lőni, miközben egy videokamera figyeli a tükrök visszaverődését a céljárműön. Ezen tükrök közül több, néhány centiméter átmérőjű, a holdraszállóra lenne felszerelve, és az érzékelőszoftver által felismerhető mintába rendezve.

A szoftver a minta látszólagos méretét és alakját felhasználhatja a lander távolságának és tájolásának megítélésére. "Ezt használja annak eldöntésére, hogy melyik hajtóművet lássa el és meddig" - mondja Howard. Az érzékelők folyamatosan figyelemmel kísérték az előrehaladást, amikor az Orion közelebb lépett és kikötött a járművel. Ezután az űrhajósok visszautazhatnak Orionba, és hazavezethetik a Földre.

A rendszert fel lehet használni az Orionnak a Nemzetközi Űrállomáson való kikötésében, valamint emberi pilóták segítésében is.

Fénylézerek

Sikeresen tesztelték a NASA lézerérzékelőjét az amerikai védelmi haladó kutatási projektek ügynöksége (DARPA) által vezetett Orbital Express műholdas küldetésen, amely két műhold találkozásának és a pályán történő kikötésének elősegítésében segített.

A NASA most egy továbbfejlesztett verzión dolgozik, amely az előzővel ellentétben nem igényel előzetes becslést a célhajó távolságától.

Az orosz Progress jármű, egy pilóta nélküli teherűrhajó automatizált dokkolókat képes végrehajtani a Nemzetközi Űrállomással, de nehéz, energiára éhes radarrendszert használ. A NASA könnyebb lézerrendszere jobb lenne egy Hold-küldetésnél, ahol a súly és a teljesítmény korlátozottabb.

A jövőben Howard szerint hasonló lézeres vezetés segíthet a bányász robotok számára, hogy erőforrásokat biztosítsanak a NASA állandó Hold-bázisának.

Az alapkoncepció kipróbálására egy robotjárművet már felszereltek lézerérzékelővel - mondja Howard. "A jármű felmegy egy pótkocsihoz, automatikusan felkapja magát, majd egy kijelölt helyre vontatja" - mondja.

De a lézer alapú vezetés versenyben van. A NASA mérnökei egy olyan rendszeren is dolgoznak, amely kamerákat és képfelismerő szoftvereket használ az űrhajó távolságának és tájolásának meghatározásához. Mivel ez más célokra is felhasználhatja az Orionra szerelt kamerákat, ez nem jelentene különösebb súlyt. De a Nap által létrehozott durva árnyékok megnehezítik a képfelismerést.

Howard bemutatja a lézerszenzor tesztelésének eredményeit az Űrtechnika és Alkalmazások Nemzetközi Fórumon, Albuquerque-ben (New Mexico, USA), 2008 februárjában.