ดูกระเป๋าเป้นาซ่าสุดยิ่งใหญ่ที่ออกแบบมาสำหรับนักบินอวกาศบนดวงจันทร์

นักสำรวจมนุษย์บนดวงจันทร์อาจสามารถส่งแผนที่พื้นผิวดวงจันทร์ที่มีรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อนและมีรายละเอียดที่ไม่เคยมีมาก่อน ต้องขอบคุณอุปกรณ์เป้สะพายหลังใหม่ที่พัฒนาโดย NASA และพันธมิตร

เรียกว่า Kinematic Navigation and Cartography Knapsack (เรียกสั้นๆ ว่า KNaCK) และมาพร้อมกับเครื่องสแกน LIDAR แบบพกพาที่สแกนพื้นอย่างต่อเนื่องขณะที่ผู้สวมใส่เดินไปรอบๆ เพื่อรวบรวมข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับโทโพโลยีพื้นผิวโดยรอบ

นักวิทยาศาสตร์ด้านดาวเคราะห์ Michael Zanetti จาก Marshall Space Flight ของ NASA กล่าวว่า “โดยพื้นฐานแล้ว เซ็นเซอร์เป็นเครื่องมือสำรวจสำหรับทั้งการนำทางและการทำแผนที่ทางวิทยาศาสตร์ สามารถสร้างแผนที่ 3 มิติที่มีความละเอียดสูงพิเศษได้ในระดับเซนติเมตรและมีบริบททางวิทยาศาสตร์ที่สมบูรณ์ ศูนย์.

“นอกจากนี้ยังช่วยรับรองความปลอดภัยของนักบินอวกาศและรถโรเวอร์ในสภาพแวดล้อมที่ไม่มี GPS เช่นดวงจันทร์ การระบุระยะทางจริงไปยังจุดสังเกตที่อยู่ห่างไกล และแสดงให้นักสำรวจดูแบบเรียลไทม์ว่าพวกเขามาไกลแค่ไหนและเหลืออีกเท่าใด ไปให้ถึงที่หมาย”

ระบบใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่าความถี่-มอดูเลตต่อเนื่องเวฟ (FMCW) LIDAR ตามชื่อที่แนะนำ สิ่งนี้จะส่งลำแสงเลเซอร์แบบต่อเนื่องที่มีความถี่มอดูเลตออกมา เมื่อแสงนี้สะท้อนออกจากพื้นผิว ความถี่ของแสงจะเปลี่ยนไป เมื่อความถี่แสงที่เปลี่ยนแปลงนี้กลับคืนสู่ตัวตรวจจับ LIDAR จะถูกนำไปเปรียบเทียบกับแสงที่ปล่อยออกมา ความแตกต่างระหว่างทั้งสองเป็นสัดส่วนกับระยะห่างจากพื้นผิว และกระบวนการนี้จะสร้างแผนที่ภูมิประเทศโดยละเอียด

เทคโนโลยีนี้ไม่ต้องการการใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่รวดเร็ว และต้านทานการรบกวนจากแสงโดยรอบ สิ่งนี้ทำให้มีความคล่องตัวและมีประสิทธิภาพ ซึ่งเป็นสิ่งที่คุณต้องการสำหรับสภาพแวดล้อมอย่างดวงจันทร์

โดรนทดสอบความสามารถพิเศษเทคโนโลยี KNaACK สาธิตโดยใช้โดรน (นาซ่า/ไมเคิล ซาเน็ตติ)

KNaCK สามารถรวบรวมจุดการวัดได้หลายล้านจุดต่อวินาที และแม้กระทั่งทำงานในที่มืด เพื่อสร้างระบบนำทางแบบเรียลไทม์ที่สามารถช่วยนักบินอวกาศที่พยายามนำทางในสภาพแวดล้อมที่แปลกและเป็นมิตร

“ในฐานะมนุษย์ เรามักจะปรับทิศทางตัวเองตามสถานที่สำคัญ – อาคารเฉพาะ, ป่าต้นไม้” ซาเน็ตติกล่าว

“สิ่งเหล่านั้นไม่มีอยู่บนดวงจันทร์ KNaCK จะช่วยให้นักสำรวจสำรวจพื้นผิวอย่างต่อเนื่องเพื่อกำหนดการเคลื่อนไหว ทิศทาง และทิศทางของพวกเขาไปยังยอดเขาที่อยู่ห่างไกลหรือไปยังฐานปฏิบัติการของพวกเขา พวกเขายังสามารถทำเครื่องหมายไซต์เฉพาะที่พบแร่บางชนิดได้ หรือการก่อตัวของหินเพื่อให้ผู้อื่นสามารถกลับไปศึกษาต่อได้โดยง่าย”

ด้วยการร่วมมือกับ Torch Technologies Inc. เพื่อพัฒนากระเป๋าเป้สะพายหลังและ Aeva Inc. เพื่อจัดหาเซ็นเซอร์ LIDAR นั้น NASA มีงานอีกเล็กน้อยที่จะพัฒนาต้นแบบต่อไป การทดสอบภาคสนามแสดงให้เห็นว่าเทคโนโลยีนี้มีประสิทธิภาพ ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2564 มันถูกใช้เพื่อทำแผนที่ปล่องภูเขาไฟ และยังถูกใช้เพื่อสร้าง 3 มิติของเนินทรายกั้นทะเลที่ศูนย์อวกาศเคนเนดีของนาซ่าในฟลอริดา

นักวิทยาศาสตร์ของ NASA จะยังคงใช้ KNaCK เพื่อประเมินผลกระทบของการกัดเซาะของพายุบนเนินทราย ซึ่งปัจจุบันปกป้องฐานปล่อยจรวดหลักของหน่วยงานอวกาศ KNaCK กำลังจะผ่านการทดสอบภาคสนามครั้งใหญ่ที่สถาบันเสมือนจริง Solar System Exploration Research ของ NASA ในนิวเม็กซิโก

เทคโนโลยีนี้จำเป็นต้องมีการป้องกันดวงจันทร์ด้วยเช่นกัน – เพื่อป้องกันรังสีดวงอาทิตย์ที่รุนแรงและความโน้มถ่วงที่ต่ำกว่าบนดวงจันทร์ งานจะดำเนินการเพื่อลดขนาดชุด ปัจจุบัน KNaCk มีขนาดกระเป๋าเป้และมีน้ำหนักประมาณ 18 กิโลกรัม (40 ปอนด์)

Zanetti กล่าวว่า “การใช้ประโยชน์จากความก้าวหน้าล่าสุดในเทคโนโลยี LIDAR จาก Aeva หน่วยชุบแข็งในอวกาศรุ่นต่อไปของเราซึ่งได้รับการสนับสนุนจาก Torch Technologies จะมีขนาดเท่ากับกระป๋องโซดา และสามารถเปิดใช้งานพื้นผิวดวงจันทร์อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน”

นั่นหมายความว่านักบินอวกาศอาจมีกระเป๋าเป้สะพายหลังจริงที่สามารถใส่หินดวงจันทร์หรือใช้สำหรับสิ่งที่น่าเบื่อ เช่น อุปกรณ์พกพา ในขณะที่ยังคงฟังก์ชันการทำแผนที่และการนำทาง

นอกจากนี้เรายังค่อนข้างกระตือรือร้นที่จะเห็นว่านักบินอวกาศล้มลงจะเป็นอย่างไรในข้อมูล LIDAR

โครงการ Artemis ของ NASA มีเป้าหมายที่จะคืนมนุษย์สู่ดวงจันทร์ภายในปี 2025

.

(Visited 1 times, 1 visits today)

Be the first to comment

Leave a comment

Your email address will not be published.


*