Faire progresser de nouvelles technologies de détection de dangers et d'atterrissage de précision pour aider les futures missions spatiales à atteindre des atterrissages sûrs et doux est un domaine essentiel de la recherche et du développement spatiales, en particulier pour les futures missions d'équipage.
Pour soutenir cela, la Direction de la mission de la technologie spatiale de la NASA (STMD) poursuit une cadence régulière d'essais en vol sur une variété de véhicules, aidant les chercheurs à faire avancer rapidement ces systèmes critiques pour les missions vers la lune, Mars et au-delà.
« Ces tests en vol répondent directement à certains des besoins technologiques les mieux classés de la NASA, ou à des lacunes, allant des algorithmes de guidage avancés et de la navigation relative au terrain vers la détection et la cartographie des risques basées sur le LiDAR et l'optique », a déclaré le Dr John M. Carson III, STMD Technical Integration Manager pour Precision Landing et basé au NASA Space Center à Houston.
Depuis le début de cette année, STMD a soutenu les essais en vol de quatre technologies d'atterrissage et de détection de risque de précision de nombreux secteurs, notamment la NASA, les universités et l'industrie commerciale. Ces solutions de pointe ont volé à bord d'un système de fusées suborbitales, d'un jet à grande vitesse, d'un hélicoptère et d'un banc d'essai d'atterrissage alimenté par fusée. Il s'agit de quatre technologies d'atterrissage de précision testées sur quatre véhicules de vol différents en quatre mois.
« En testant en vol ces technologies sur Terre dans des trajectoires et des vitesses pertinentes en vol dans l'espace, nous démontons leurs capacités et les validons avec des données réelles pour les technologies de transition du laboratoire dans les applications de mission », a déclaré le Dr Carson. « Ce travail signale également à l'industrie et à d'autres partenaires que ces capacités sont prêtes à pousser au-delà de la NASA et du monde universitaire et dans la prochaine génération de Lune et Mars Landers. »
Les essais en vol suivants soutenus par la NASA ont eu lieu entre février et mai:
L'identification des repères pour calculer des solutions de navigation précises est une fonction clé du navigateur multi-environnement de Draper (DMEN), une technologie de navigation et de détection de danger basée sur la vision conçue pour améliorer la sécurité et la précision des atterrissages lunaires.
Le nouveau système de fusée suborbital réutilisable de Blue Origin de Blue Origin, DMEN a collecté des données réelles et validé ses algorithmes pour la faire avancer pour une utilisation lors de la livraison de trois charges utiles de la NASA dans le cadre de l'initiative commerciale de charge utile commerciale de la NASA (CLPS). Le 4 février, DMEN a effectué le dernier d'une série de tests soutenus par le programme d'opportunités de vol de la NASA, qui est géré au Armstrong Research Center de la NASA à Edwards, en Californie.
Pendant le vol de février, qui a permis de tester à des vitesses de fusée sur l'ascension et la descente, DMEN a scanné la Terre ci-dessous, identifiant les repères pour calculer une solution de navigation précise. La technologie a atteint des niveaux de précision qui ont aidé Draper à la faire avancer pour une utilisation dans la navigation relative au terrain, qui est un élément clé de l'atterrissage sur d'autres planètes.
Plusieurs manœuvres et trajectoires de vol très dynamiques mettent le lidar de navigation spatiale de Psionic (PSNDL) au test pendant qu'ils collectent des données de navigation à diverses altitudes, vitesses et orientations.
La technologie Doppler lidar de navigation de NASA licenciée de la NASA s'est développée au Langley Research Center à Hampton, en Virginie, et a créé son propre système miniaturisé avec des fonctionnalités améliorées et des redondances des composants, ce qui le rend plus robuste pour le vol spatial.
En février, le PSNDL ainsi qu'une suite de capteurs de navigation complète ont été montés à bord d'un avion Hornet F / A-18 et ont subi des tests en vol à la NASA Armstrong.
L'avion a suivi une variété de trajectoires de vol sur plusieurs jours, y compris une grande boucle de figure-huit et plusieurs manœuvres très dynamiques sur Death Valley, en Californie. Au cours de ces vols, le PSNDL a collecté des données de navigation pertinentes pour l'entrée et la descente de Lunar et Mars.
Les tests en vol à grande vitesse ont démontré la précision et la précision de la navigation du capteur dans des conditions difficiles, aidant à préparer la technologie aux robots et aux astronautes sur la lune et Mars. Ces tests récents ont complété les tests de vol précédents soutenus à bord d'un bilan d'essai de Lander pour faire avancer les versions antérieures de leurs prototypes PSNDL.
Des chercheurs du Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, ont développé un système de capteurs LiDAR de détection de danger de pointe (HDL) pour cartographier rapidement la surface à partir d'un véhicule descendant à grande vitesse pour trouver des sites d'atterrissage sûrs dans des emplacements difficiles, tels que Europa (l'un des époux de Jupiter), notre propre lune, les mars et autres corps planétaires dans tout le système solaire du système solaire. Le lidar de balayage HDL génère des cartes d'élévation numérique tridimensionnelles en temps réel, traitant environ 15 millions de mesures laser et cartographiant la valeur de deux terrains de football en seulement deux secondes.
À la mi-mars, les chercheurs ont testé le HDL à partir d'un hélicoptère au Kennedy Space Center de la NASA en Floride, avec des vols sur un champ de test lunaire avec des rochers et des cratères. Le HDL a collecté de nombreux scans de plusieurs altitudes et angles de vue différentes pour simuler une gamme de scénarios d'atterrissage, générant des cartes en temps réel. Les examens préliminaires des données montrent d'excellentes performances du système HDL.
Le HDL est un composant de la suite de technologie de l'atterrissage en toute sécurité et précise de la NASA – Splice Evolution (Splice). Le système de descente et d'atterrissage d'épissage intègre des technologies de composants multiples, telles que l'avionique, les capteurs et les algorithmes, pour permettre l'atterrissage dans les zones difficiles d'accès à un intérêt scientifique élevé. L'équipe HDL continue également de tester et d'améliorer encore le capteur des futures opportunités de vol et des applications commerciales.
Fournissant des capacités d'orientation d'atterrissage ponctuelles avec un minimum d'utilisation du propulseur, les algorithmes d'orientation de la San Diego State University (SDSU) visent à améliorer l'atterrissage autonome de précision des vaisseaux spatiaux et l'évitement des risques.
Au cours d'une série de tests en vol en avril et mai, soutenus par le programme d'opportunités de vol de la NASA, le logiciel de l'université a été intégré à l'atterrisseur alimenté par fusée sous-ororbital Xodiac d'Astrobotic via le matériel développé par Falcon Exodynamics dans le cadre du Challenge Nighttime Landing Landing de la Nighttime Landing de la NASA Techleap Prize.
Les algorithmes SDSU visent à améliorer les capacités d'atterrissage en élargissant la capacité de flexibilité et de transmission de trajectoire et d'améliorer l'efficacité du propulseur des systèmes de guidage propulsées. Ils ont le potentiel de perfusion dans les missions humaines et robotiques à la lune ainsi que les missions Mars à haute masse.
En faisant progresser ces technologies de navigation, d'atterrissage de précision et de détection de précision importantes et d'autres avec des essais en vol fréquents, la Direction de la mission de la technologie spatiale de la NASA privilégie les touchés sûrs et réussis dans des environnements planétaires difficiles pour les futures missions spatiales.
