Demostraciones de vuelo de Cobalt fusionan tecnologías para obtener resultados de aterrizaje de precisión

Muchas regiones del sistema solar para la exploración, pero se consideran inalcanzables debido a las brechas de tecnología en los actuales sistemas de aterrizaje. El proyecto de cooperativa mezcla de autónoma Landing Technologies (cobalt), llevada a cabo por la dirección de misión de tecnología espacial (STMD) de la NASA y exploración humana y dirección de misiones de las operaciones, podría cambiar eso.

A través de una campaña de vuelo este mes hasta abril, cobalto se maduran y demostrarán nuevos guiado, navegación y tecnologías de control (GN & C) para permitir el aterrizaje de precisión para misiones de exploración futura.

"Cobalt nos permitirá reducir el riesgo en el desarrollo de sistemas de aterrizaje futuro beneficiará robóticas landers planetarios superficies permitiendo para el aterrizaje de precisión autónoma," dijo LaNetra Tate, ejecutivo de programa de desarrollo de cambio de juego (GCD) de STMD. "Definitivamente será una tecnología innovadora."

La campaña se asociará y prueba de aterrizaje nuevas tecnologías de sensores que prometen para la solución de navegación de máxima precisión, la NASA, siempre prueba para el espacio aterrizaje aplicaciones.

Las tecnologías, una navegación Doppler Lidar (NDL), que proporciona velocidad ultra precisa y las mediciones de rango de alcance de la vista y el sistema de visión de Lander (LVS), que proporciona navegación relativa del terreno, se integrarán y lo probaron en vuelo a bordo de un cohete-accionada vertical despegue vertical (VTVL) plataforma de aterrizaje. La plataforma, llamada Xodiac, fue desarrollada por Masten Space Systems en Mojave, California.

"En esta primera campaña de vuelo, planeamos completar la integración, análisis de pruebas y rendimiento de vuelo de la carga de Cobalt," explicó John M. Carson III, jefe de proyecto de Cobalto. "Esto se considera una prueba pasiva, donde Cobalt únicamente coleccionará los datos, mientras que el vehículo Xodiac dependerá de sus GPS para la navegación activa."

En una campaña de seguimiento de vuelo en verano 2017, Cobalto se convertirá en el sistema de navegación activo para Xodiac y el vehículo utilice GPS sólo como monitor de seguridad y backup.

"El conocimiento de estos vuelos conducirá en el desarrollo de sistemas para implementación en futuras misiones del aterrizaje de la NASA a Marte y la Luna", dijo Carson.

¿Cómo funciona?

Las tecnologías en si mismas son muy diferentes, pero juntos son una receta para la precisión de aterrizaje.

La NDL, desarrollada en el centro de investigación de la NASA Langley (LaRC), es una evolución del prototipo pilotado por el ALHAT anterior (precisión autónoma aterrizaje y tecnología de evitación del peligro) proyecto en el vehículo de la NASA Morpheus en 2014. El NDL nuevo es 60 por ciento menor, funciona en casi tres veces la velocidad y proporciona mediciones de gama más alta.

"NDL funcionalmente es similar a los sistemas de radar utilizados en anteriores landers de Marte, Phoenix y Mars Science Laboratory," explicó Farzin Amzajerdian, jefe científico de la NDL en Langley. "La principal diferencia es que el NDL utiliza un láser en lugar de microondas como su transmisor. Operando a una frecuencia más alta casi cuatro órdenes de magnitud hace que la medida mucho más precisa. NDL también es mucho menor que los sistemas de radar, que es un gran problema como cada onza cuenta al enviar un lander a Marte u otros destinos."

LVS, desarrollado en el Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, es un sistema de navegación basado en cámara que fotografía el terreno debajo de una nave espacial descendente y coincide con los mapas a bordo para determinar la ubicación del vehículo, explicó Carl Seubert, el líder de proyecto de Cobalt en el JPL.

"Esto permite a la nave detectar su ubicación en relación con el aterrizaje de grandes peligros en los mapas de a bordo, tales como grandes rocas y afloramientos del terreno," dijo Seubert.

El Cobalt es un trampolín para estas tecnologías, que encontrará su camino en futuras misiones. El diseño de la NDL se orienta hacia la infusión a corto plazo lunar, Marte u otras misiones. El LVS fue desarrollado para infusión en la misión robótica lander de Marte 2020 y tiene aplicación en muchas otras misiones.

"NDL y LVS vienen de más de una década de inversiones en investigación y desarrollo de la NASA a través de múltiples proyectos dentro de programas de exploración robótica y humana y desde el esfuerzo y dedicación del personal a través de la Agencia", dijo Carson.

"Estas tecnologías Cobalt dan la luna y la nave espacial Mars la capacidad a la Tierra mucho más precisamente, mejorar el acceso a lugares de interés en terrenos complejos y a los activos de exploración previamente desplegados en la superficie," dijo Jason Crusan, director de la división de sistemas avanzados de exploración de la NASA. "Aterrizajes también serán más controlados y suave, potencialmente permitiendo que las patas de aterrizaje más pequeñas y propulsor de las reservas y resultando en menor riesgo de la misión, total y costo".

El equipo de Cobalt es administrado en el de la NASA Johnson Space Center (JSC) de Houston y se compone de ingenieros de JSC, JPL en Pasadena, California y LaRC en Hampton, Virginia. Todos los centros de tres conjuntamente llevarán a cabo el análisis de los datos de campaña y después del vuelo de vuelo.

"El progreso y el éxito del proyecto de Cobalt ha confiado en el equipo dinámico entre centros de la NASA que comenzaron durante el proyecto previo de ALHAT,", dijo Carson. "El equipo tiene un objetivo común para desarrollar y desplegar tecnologías de precisión aterrizaje GN & C, y mantienen una comunicación constante y un enfoque de colaboración para resolver los desafíos técnicos y limitaciones operacionales necesarias para el desarrollo, la interfaz y probar correctamente los sensores y la capacidad de carga".

COBALT consiste en varios programas de la NASA, incluyendo la exploración humana y de la dirección de misiones de operaciones de exploración de sistemas (AES, Advanced) y los programas de desarrollo de cambio de juego y oportunidades de vuelo, ambos bajo STMD. En colaboración con el programa AES, la NASA está allanando el camino para llegar más lejos en el espacio.

Con sede en el centro de investigación del vuelo de Armstrong de la NASA en Edwards, California, las oportunidades programa de vuelo fondos, tecnología desarrollo de pruebas de vuelo en proveedores de espacio suborbital comercial que Masten es un vendedor. El programa ya ha probado el LVS en el cohete de Masten y validado la tecnología para el rover de Marte 2020.

Los vuelos de Cobalt demostraron viabilidad de medición LVS y NDL mezclada para el aterrizaje suave preciso y controlada de futuras misiones. Mientras que los sensores son habilitadores clave para misiones de futuro aterrizaje humanas y robóticas a Marte, la Luna y otros destinos del sistema solar, la carga de Cobalt también proporcionará una plataforma reutilizable para la integración y pruebas de otros aterrizajes de precisión y capacidades de evitación de riesgos desarrollaron en la NASA o de la industria.

Crédito: NASA

Traducción: El Quelonio Volador