В 2020-2021 гг. освоение космоса сделало огромный шаг из государственного сектора в частный. По-видимому, теперь эта сфера деятельности будет развиваться куда большими темпами, поскольку перед бизнесом замаячили новые перспективы. Одним из важных и основополагающих направлений здесь является освоение ближайшего спутника, Луны. И для этого потребуется совершено особая система навигации, которую разрабатывает NASA совместно с коммерческими партнёрами.

Сложности с навигацией

Навигация в современном мире стала частью повседневной жизни, причём жизненно важной даже для обычных людей, никак не связанных с авиацией или мореплаванием. Сейчас все пользуются спутниковыми системами позиционирования для поиска адресов и составления маршрута по электронным картам. Даже если внезапно исчезнут GPS и ГЛОНАСС, для навигаторов на суше, на море и в воздухе это не станет катастрофой, они смогут ориентироваться по компасу, по звёздам или по Солнцу, как это делалось до появления спутниковых систем. Другое дело – исследование поверхности Луны. Здесь нет систем позиционирования, поскольку для них необходимы спутники, по Солнцу ориентироваться можно не везде, а лунный ландшафт очень однообразен. Даже компасы здесь бесполезны, поскольку у спутника Земли отсутствует собственное магнитное поле. Уже был прецедент, когда астронавтам, вышедшим из зоны прямой видимости посадочного модуля, пришлось кое-как ориентироваться по Солнцу, чтобы найти обратную дорогу.

Всё это делает исследование лунной поверхности крайне сложным и рискованным занятием, а этим всё равно придётся заниматься, поскольку работа над подготовкой к освоению Луны идёт полным ходом. Поэтому и возникла потребность в совершенно новой системе навигации, которая не зависит от всем привычных инструментов по определению точных координат. Тем не менее, уже существует рабочий проект навигационной системы, основанной на других принципах.

Навигация на Луне

Вместо систем позиционирования и указания направления новая технология. Для этого используется лазерный сканер на основе усовершенствованного лидара, который непрерывно сканирует окружающую местность. При этом доплеровский сдвиг возвращаемого сигнала измеряется с частотой несколько миллионов раз в секунду, что позволяет получить трёхмерную картинку с высокой детализацией. Другой частью системы является аналитический блок, он занимается систематизацией получаемых визуальных данных и их «сращиванием». В результате его работы получается бесшовная трёхмерная карта местности. Созданная таким методом схема настолько точна, что поставленную на ней метку можно найти с точностью до 1 сантиметра. Для сравнения: обычно точность определения координат при помощи GPS составляет 0,715 метра.

Новая технология представляет собой не только способ ориентации на местности, но и высокоточную систему картографирования. С её помощью можно будет создавать карты с высоким разрешением, а ориентироваться на них при помощи меток, расставленных в наиболее значимых местах. На текущий момент непосредственно устройство со сканером достаточно громоздкое, оно весит почти 20 килограмм и вмещается в рюкзак, над которым возвышается мачта лидара. NASA собирается начать его тестирование на полигонах с пересечённой местностью. Дальнейшие совместные с коммерческими структурами работы будут направлены на усовершенствование оборудования, а также на его миниатюризацию. Как планируют разработчики, в итоге устройство будет помещаться на ладони.

Понравилась эта новость? Подпишись на нас в соцсетях!