NASA의 새로운 “Lunar Backpack”은 달 탐험가를 돕기 위해 실시간 3D 지형 지도를 만들 수 있습니다.
science

NASA의 새로운 “Lunar Backpack”은 달 탐험가를 돕기 위해 실시간 3D 지형 지도를 만들 수 있습니다.

앨라배마주 헌츠빌에 있는 NASA 마샬 우주 비행 센터의 NASA 행성 과학자인 Michael Zanetti는 2021년 말 뉴멕시코의 포트릴로 화산 지대에서 Cinder 콘을 들어올리고 NASA Navigational and Mapping Suitcase(KNaCK)의 배낭 크기 프로토타입을 테스트하고 있습니다. 달 탐사 및 과학 임무를 지원하기 위해 모바일 라이더 스캐너가 현재 개발 중입니다. 크레딧: NASA/Michael Zanetti

등산객이 실시간으로 지형의 3D 지도를 생성할 수 있는 완전히 알려지지 않은 환경에서의 등산 탐험을 생각해 보십시오. 나사 연구원과 업계 파트너는 상상할 수 있는 가장 외딴 지역 중 하나인 달 남극의 공기 없는 황무지에서 탐험가들을 도울 원격 감지 지도 시스템을 개발했습니다.

KNaCK(Kinetic Navigation and Mapping Bag)는 휴대용 라이더 스캐너로, 빛 감지와 레이저 광을 사용하여 거리를 측정하는 원격 감지 기술입니다. 하이킹 배낭처럼 착용하고 FMCW(주파수 변조 연속파) 라이다라는 혁신적인 유형의 라이더를 사용하여 초당 수백만 개의 데이터 포인트에 도플러 속도와 범위를 제공합니다. 이러한 측정 지점은 실시간 탐색 시스템을 만들어 내비게이터에게 3D “포인트 클라우드” 또는 주변 환경의 고해상도 표현을 제공합니다.

Alabama주 Huntsville에 있는 NASA의 Marshall Space Flight Center에서 KNaCK 프로젝트를 이끌고 있는 행성 과학자 Dr. Michael Zanetti에 따르면, 이것을 측량사가 사용하는 레이저 거리 측정기의 슈퍼차지 버전이나 스마트 자동차가 충돌을 피하는 데 도움이 되는 매우 민감한 근접 경보기로 간주합니다.

Zanetti는 “기본적으로 센서는 센티미터 수준의 정확도로 초고해상도 3D 지도를 생성하고 풍부한 과학적 맥락을 제공할 수 있는 과학적 탐색 및 매핑을 위한 스캐닝 도구입니다.”라고 말했습니다. “또한 달과 같은 GPS를 사용하여 제한된 환경에서 우주 비행사와 로빙 차량의 안전을 보장하고 먼 랜드마크까지의 실제 거리를 결정하고 탐험가에게 실시간으로 얼마나 멀리 왔는지, 얼마나 남았는지 보여주는 데 도움이 될 것입니다. 목적지.”

이것은 아르테미스 시대의 탐험가들이 달에 대한 최초의 현대적 임무와 사상 최초의 남극 탐사를 준비함에 있어 중요한 도전입니다. 태양은 달의 지평선 위로 3도 이상 떠오르지 않아 지형의 많은 부분을 깊은 그림자로 남깁니다. 이것은 다른 관심 지점까지의 거리를 눈으로 보기 어렵게 만듭니다.

KNaCK 기술로 드론 착륙

먼지가 많은 뉴멕시코 사막에 착륙하는 무인 항공기의 이 비디오는 NASA Aeva Inc.의 4D FMCW 라이더 데이터를 사용하는 KNaCK 기술을 보여줍니다. 왼쪽 상단 패널에서 볼 수 있습니다. 라이더 밴드 데이터, 오른쪽 상단; 및 라이더에 대한 도플러 속도 데이터. 후자는 하강하는 드론이 이동하는 먼지 입자의 속도와 방향을 추적하며 빨간색은 스캐너에서 멀어지는 먼지 입자를 나타내고 파란색은 스캐너를 향해 이동하는 먼지 입자를 나타냅니다. 현재 앨라배마주 헌츠빌에 있는 NASA 마샬 우주 비행 센터의 연구원들이 개발 중인 이러한 기능은 다른 세계에 대한 미래의 과학 임무에 도움이 될 뿐만 아니라 탐험가의 실시간 지형 매핑을 가능하게 할 수 있습니다. 크레딧: NASA/Michael Zanetti

NASA Early Career Initiative의 자금 지원으로 2020년에 시작된 KNaCK 프로젝트는 Torch Technologies Inc.와 파트너십을 맺고 있습니다. GPS 없이 정확한 매핑을 허용하는 배낭의 프로토타입 및 관련 탐색 알고리즘을 개발하기 위해 Huntsville에서 프로젝트의 상업적 판매자인 Aeva Inc. 캘리포니아 마운틴 뷰에서 FMCW-라이다 센서 및 지원을 제공하고 NASA와 협력하여 달과 행성 외의 다른 인간 탐험에서 사용할 배낭 감지 시스템을 개선합니다.

탐험가는 로빙 탐험 중이나 도보로 여행할 때 KNaCK을 사용하여 깊은 계곡, 산, 동굴을 포함한 지형의 지형을 정확하게 매핑할 수 있습니다. Lidar는 또한 어두운 곳에서도 작동하여 우주비행사들이 가는 곳마다 성가신 조명 장치를 휴대해야 하는 필요성을 덜어줍니다.

Zanetti는 “인간으로서 우리는 특정 건물, 나무 숲과 같은 랜드마크를 기반으로 방향을 잡는 경향이 있습니다.”라고 말했습니다. “이런 것들은 달에 존재하지 않습니다. KNaCK은 표면을 통과하는 탐험가들이 계속해서 그들의 움직임과 방향을 결정할 수 있도록 하고 그들을 멀리 떨어진 봉우리나 작전 기지로 안내할 수 있게 해줍니다. 그들은 심지어 독특한 광물을 발견한 특정 위치를 찾아낼 수도 있습니다. 다른 사람들이 더 많은 연구를 위해 쉽게 돌아올 수 있도록 암석층”.

이것은 24시간 우주 비행사에게 매우 중요합니다. 그들의 비행은 슈트의 산소 공급에 의해 제한되기 때문입니다. Zanetti는 KNaCK의 고해상도 정밀도(기존의 달 지형 지도 및 고도 모델보다 훨씬 더 큰 규모)가 임무 제어에서 238,900마일 떨어진 곳에서 과학 작전 및 임무를 수행하는 데 중요한 자원이 된다고 말했습니다.

이 장치는 4월 말에 뉴멕시코주 킬번 홀에 있는 NASA의 SSERVI(태양계 탐사 연구 가상 연구소)에서 또 다른 주요 현장 테스트를 거칠 예정입니다. 팀은 이전에 2021년 11월에 25,000-80,000년 된 것으로 추정되는 고대 화산 분화구에서 KNaCK 시스템을 적용했습니다. 그들은 또한 최근에 KNaCK 시스템을 사용하여 플로리다의 케네디 우주 센터 NASA는 1차 로켓 발사대를 보호합니다. Kennedy와 Marshall 엔지니어는 계속해서 KNaCK를 사용하여 폭풍이 사구 침식에 미치는 영향을 평가하여 시스템을 개선함에 따라 미래 비행 임무의 안전을 보장할 것입니다.

다음으로 KNaCK 팀은 장치를 소형화하는 작업(백팩 프로토타입 무게 약 40파운드)과 미세 중력 및 태양 복사의 반대 효과에 대해 민감한 전자 장치를 강화하는 작업을 할 것입니다.

Zanetti는 “Aeva의 최신 라이더 기술을 활용하여 Torch Technologies로 구동되는 차세대 우주 강화 장치는 음료수 캔 크기가 될 것이며 전례 없는 달 표면 작업을 가능하게 할 것”이라고 말했습니다. 그는 그것을 마차에 장착하거나 우주 비행사의 헬멧 측면에 장착하는 것을 상상하고 있습니다. 이는 미래의 달 등반가를 위해 다목적 배낭에 충분한 공간을 남겨 둘 것입니다.

LEAVE A RESPONSE

이메일 주소는 공개되지 않습니다. 필수 필드는 *로 표시됩니다

"경순은 통찰력 있고 사악한 사상가로, 다양한 음악 장르에 깊은 지식을 가지고 있습니다. 힙스터 문화와 자연스럽게 어우러지는 그의 스타일은 독특합니다. 그는 베이컨을 좋아하며, 인터넷 세계에서도 활발한 활동을 보여줍니다. 그의 내성적인 성격은 그의 글에서도 잘 드러납니다."