एवा और नासा का लक्ष्य चंद्रमा को लिडार-संचालित केएनएकेके पैकेज के साथ मैप करना है – Vanity Kippah

Written by Frank James

चूंकि मानवता चंद्रमा पर लौटने की तैयारी करती है (“रहने के लिए,” जैसा कि वे हमें लगातार याद दिलाते हैं), चंद्र सतह पर अंतरिक्ष यात्री सुरक्षित और उत्पादक हैं यह सुनिश्चित करने के लिए बहुत से बुनियादी ढांचे का निर्माण करने की आवश्यकता है। जीपीएस के बिना, नेविगेशन और मैपिंग बहुत कठिन है – और नासा एक उपकरण बनाने के लिए लिडार कंपनी एवा के साथ काम कर रहा है जो नियमित कैमरे और उपग्रह उपकरणों के विफल होने पर इलाके को स्कैन करता है।

परियोजना को नैक, या काइनेमेटिक नेविगेशन और कार्टोग्राफी नॅप्सैक कहा जाता है, और यह एक साथ स्थान और मानचित्रण अवधारणाओं (एसएलएएम) के आधार पर एक प्रकार की अति-सटीक मृत गणना प्रणाली के रूप में अभिप्रेत है।

यह आवश्यक है क्योंकि हमारे पास अभी के लिए चंद्रमा, मंगल या किसी अन्य ग्रह पर जीपीएस तकनीक नहीं है, और जबकि हमारे पास पृथ्वी की कक्षा से सतह की उच्च-रिज़ॉल्यूशन छवियां हैं, यह हमेशा नेविगेट करने के लिए पर्याप्त नहीं है। उदाहरण के लिए, चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुव पर, सूर्य के स्थिर कोण के परिणामस्वरूप गहरी छाया होती है जो कभी नहीं जलाई जाती है, और उज्ज्वल बेक्ड हाइलाइट्स जहां आपको सावधान रहना होगा कि आप उन्हें कैसे देखते हैं। सतह के नीचे बहुत अधिक पानी होने के कारण यह क्षेत्र चंद्र संचालन के लिए एक लक्ष्य है, लेकिन हमें विस्तार से यह नहीं पता है कि सतह कैसी दिखती है।

लिडार अंधेरे या तेज धूप में भी मैप करने का विकल्प प्रदान करता है और इसके लिए पहले से ही लैंडर्स और अन्य उपकरणों में उपयोग किया जाता है। हालांकि, नासा जिस चीज की तलाश कर रहा था, वह एक अंतरिक्ष यात्री के बैकपैक या रोवर पर चढ़ने के लिए काफी छोटी इकाई थी, फिर भी इलाके को स्कैन करने और वास्तविक समय में एक विस्तृत नक्शा तैयार करने में सक्षम थी – और यह निर्धारित करने के लिए कि वह वहां कहां थी।

एक बैकपैक घुड़सवार लिडार की अवधारणा छवि।

एक बैकपैक घुड़सवार लिडार की अवधारणा छवि।

यही नासा पिछले कुछ वर्षों से कर रहा है, जो अंतरिक्ष प्रौद्योगिकी निदेशालय के “अर्ली करियर इनिशिएटिव” द्वारा वित्त पोषित है, जिसका 2019 के लॉन्च के बाद से “नासा के प्रौद्योगिकी आधार को मजबूत करना और नासा के नेताओं को उनके करियर की शुरुआत में सशक्त बनाना है। विश्व स्तरीय बाहरी नवोन्मेषकों के साथ।” इस मामले में, वह प्रर्वतक एवा है, जो अपने ऑटोलाइडर और धारणा प्रणालियों के लिए बेहतर जाना जाता है।

इस तरह की कई प्रणालियों पर एवा का एक फायदा है कि किसी दिए गए बिंदु की सीमा को कैप्चर करने के अलावा, इसका लिडार इसके वेग वेक्टर को भी पकड़ लेगा। इसलिए जब यह एक सड़क को स्कैन करता है, तो यह जानता है कि एक आकृति 30 एमपीएच पर इसकी ओर बढ़ रही है, जबकि दूसरी 5 एमपीएच पर दूर जा रही है, और दूसरा सेंसर की अपनी गति के सापेक्ष स्थिर है। यह, साथ ही फ्लैश या अन्य लिडार विधियों के बजाय आवृत्ति मॉड्यूलेटेड निरंतर तरंग प्रौद्योगिकी का उपयोग करने का अर्थ है कि यह तेज धूप से हस्तक्षेप का सामना कर सकता है।

सौभाग्य से, वैसे भी, प्रकाश चंद्रमा पर वैसा ही काम करता है जैसा वह यहां पृथ्वी पर करता है। वातावरण की कमी कुछ चीजों को थोड़ा बदल देती है, लेकिन अधिकांश भाग के लिए यह सुनिश्चित करने के बारे में अधिक है कि तकनीक अपना काम सुरक्षित रूप से कर सकती है।

“वेवलेंग्थ या स्पेक्ट्रम या ऐसा कुछ भी बदलने की कोई जरूरत नहीं है। एवा के सीईओ सोरौश सालेहियन ने कहा, एफएमसीडब्ल्यू हमें वह प्रदर्शन प्राप्त करने की अनुमति देता है जिसकी हमें जरूरत है, यहां या कहीं भी। “कुंजी इसे सख्त करना है, और यह कुछ ऐसा है जिस पर हम नासा और उनके सहयोगियों के साथ काम कर रहे हैं।”

“चूंकि हमने अपने सभी तत्वों को इस छोटे से सोने के बक्से में पैक किया है, इसका मतलब है कि सिस्टम का हिस्सा उन चीजों के लिए अतिसंवेदनशील नहीं है जो वायुमंडलीय परिस्थितियों में बदलाव के कारण होते हैं, जैसे वैक्यूम की स्थिति; उस बॉक्स को स्थायी रूप से सील कर दिया जाता है, जिससे वह हार्डवेयर अंतरिक्ष और स्थलीय अनुप्रयोगों दोनों पर लागू हो जाता है, ”एवा में प्रौद्योगिकी के वीपी जेम्स रेउथर बताते हैं।

इसके लिए अभी भी कुछ बदलावों की आवश्यकता है, उन्होंने कहा: “यह सुनिश्चित करना कि हम एक निर्वात में अच्छे हैं, यह सुनिश्चित करते हुए कि हमारे पास सिस्टम द्वारा उत्पन्न गर्मी को थर्मल रूप से अस्वीकार करने और लॉन्च के दौरान झटके और कंपन को सहन करने का एक तरीका है।” , और विकिरण को साबित करें वातावरण।”

परिणाम काफी प्रभावशाली हैं – शीर्ष छवि में चंद्रमा लैंडिंग प्रदर्शनी का 3 डी पुनर्निर्माण एक प्रोटोटाइप इकाई के साथ घूमकर केवल 23 सेकंड में एकत्र किया गया था। (बड़ा परिदृश्य एक ट्रेक का थोड़ा अधिक था।)

नासा के वैज्ञानिक अब तकनीक का परीक्षण कर रहे हैं। “आउट देयर”, जैसा कि प्रोजेक्ट लीडर माइकल ज़ानेटी ने मुझे रेगिस्तान से ईमेल किया था:

परियोजना उत्कृष्ट प्रगति कर रही है। KNaCK परियोजना वर्तमान में (अर्थात, आज और इस सप्ताह) न्यू मैक्सिको रेगिस्तान में है, वैज्ञानिक डेटा संग्रह के लिए हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का परीक्षण और चंद्र और ग्रहों की सतह की खोज के लिए नकली मिशन। यह नासा के सोलर सिस्टम एक्सप्लोरेशन रिसर्च वर्चुअल इंस्टीट्यूट (SSERVI) RISE2 और GEODES टीमों के वैज्ञानिकों और इंजीनियरों की एक टीम के साथ है। हम एवा के FMCW-LiDAR के साथ डेटा एकत्र करते हैं ताकि यहां भूगर्भीय आउटक्रॉप्स के 3D मानचित्र तैयार किए जा सकें (ढलान, सुगमता, सामान्य आकारिकी को मापने के लिए) और यह मूल्यांकन करने के लिए कि मिशन संचालन कैसे स्थितिजन्य जागरूकता के लिए व्यक्ति-घुड़सवार LiDAR सिस्टम का उपयोग कर सकते हैं। ।

और यहाँ वे हैं:

अन्वेषक रेगिस्तान में एक लिडार इकाई को दूसरे के पीछे संलग्न करते हैं।

छवि क्रेडिट: नासा

ज़ानेटी ने कहा कि वे जल्द ही रोवर प्रोटोटाइप पर एवा लिडार इकाई का परीक्षण करेंगे और मार्शल स्पेस फ्लाइट सेंटर में एक बड़े नकली रेजोलिथ सैंडबॉक्स में परीक्षण करेंगे। आखिरकार, पृथ्वी पर स्वायत्त ड्राइविंग के लिए उपयुक्त तकनीक चंद्रमा के लिए भी बहुत अच्छी हो सकती है।

लैंडर और रोवर स्थितियों में इस प्रकार के लिडार के लिए एक दिलचस्प संबंधित अनुप्रयोग धूल के बादलों का पता लगाना और उनका लक्षण वर्णन है। इसका उपयोग पर्यावरणीय परिस्थितियों का मूल्यांकन करने, या लैंडिंग की गति और अशांति का अनुमान लगाने और अन्य चीजों के लिए किया जा सकता है – एक बात जो हम निश्चित रूप से जानते हैं वह यह है कि यह एक शांत दिखने वाला बिंदु बादल बनाता है:

एक लिडार इकाई के माध्यम से देखे गए धूल के बादल को हिलाते हुए ड्रोन का एनिमेशन।

छवि क्रेडिट: नासा

एक बार पूरा हो जाने पर, KNaCK को एक साथ वास्तविक समय में एक अंतरिक्ष यात्री के वातावरण का नक्शा बनाने और उन्हें यह बताने में सक्षम होना चाहिए कि वे कहां हैं और कितनी तेजी से जा रहे हैं। बेशक, यह सब एक बड़े सिस्टम में फीड होगा, जिसे एक लैंडर, एक ऑर्बिटर, और इसी तरह वापस भेजा जाता है।

बेशक, यह सब अभी तक ज्ञात नहीं है, जबकि वे इस आशाजनक लेकिन अभी भी नई प्रणाली के आधार पर काम कर रहे हैं। और अधिक सुनने की अपेक्षा करें क्योंकि हम वास्तविक चंद्र संचालन के करीब आते हैं – कुछ और साल।

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