नासा टेस्ट स्वायत्त चंद्र लैंडिंग प्रौद्योगिकी

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कई चंद्रमा लैंडिंग की प्रत्याशा में, नासा कैलिफोर्निया में मोजावे रेगिस्तान में एक स्वायत्त चंद्र लैंडिंग सिस्टम का परीक्षण कर रहा है। सिस्टम को "इलाके सापेक्ष नेविगेशन सिस्टम" कहा जाता है। मास्टेन स्पेस सिस्टम्स द्वारा निर्मित एक राशि चक्र रॉकेट के प्रक्षेपण और लैंडिंग पर इसका परीक्षण किया जा रहा है। टेस्ट बुधवार, 11 सितंबर को होगा।

टेरेन रिश्तेदार नेविगेशन भविष्य में चंद्रमा और मंगल की खोज में प्रमुखता से दिखाई देगा। यह जीपीएस की सहायता के बिना अंतरिक्ष यान को बेहद सटीक लैंडिंग क्षमता देता है, जो स्पष्ट रूप से अन्य दुनिया पर उपलब्ध नहीं है। इसे प्रभावी ढंग से निष्पादित करने के लिए दो चीजों की आवश्यकता है: अंतरिक्ष यान के उपग्रह नक्शे पर यात्रा कर रहे हैं, और सटीक कैमरे।

एक इलाके के सापेक्ष नेविगेशन प्रणाली का उपयोग करने के लिए एक अंतरिक्ष यान में उस क्षेत्र के विस्तृत उपग्रह नक्शे होने चाहिए, जिस पर वह उतर रहा हो। इसके बाद यह जमीन के नीचे की छवि के लिए कैमरों का उपयोग करता है। अपने ऑनबोर्ड मानचित्रों पर कैमरा छवियों को बिछाने से, यह "पता" करने में सक्षम है कि यह कहाँ है और अपने निर्दिष्ट लैंडिंग स्थान पर सही और सुरक्षित रूप से पहुंचने के लिए।

हालांकि इस परीक्षण में रॉकेट मास्टेन स्पेस सिस्टम्स से है, लेकिन स्वायत्त लैंडिंग सिस्टम कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स के गैर-लाभकारी ड्रेपर प्रयोगशाला द्वारा विकसित किया जा रहा है। सिस्टम के लिए ड्रेपर का मुख्य अन्वेषक मैथ्यू फ्रिट्ज है। फ्रिट्ज़ उस स्वायत्त प्रणाली के विपरीत है जिसके साथ वह विकसित हो रहा है कि कैसे अपोलो अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा पर उतरे।

फ्रिट्ज़ ने कहा, "ईगल के कंप्यूटर में चंद्र क्षेत्र के सापेक्ष नेविगेट करने के लिए एक विज़न-एडेड सिस्टम नहीं है, इसलिए आर्मस्ट्रांग शाब्दिक रूप से खिड़की का पता लगाने के लिए देख रहे थे कि कहां स्पर्श करना है।" "अब, हमारा सिस्टम वांछित लैंडिंग स्थान को लक्षित करने में मदद करने के लिए अगले चंद्र लैंडर मॉड्यूल के लिए 'आँखें' बन सकता है।"

फ्रिट्ज ने एक प्रेस विज्ञप्ति में बताया, "हमारे पास उड़ान कंप्यूटर पर लोड किए गए उपग्रह मानचित्र हैं और एक कैमरा हमारे सेंसर के रूप में कार्य करता है।" “कैमरा छवियों को कैप्चर करता है क्योंकि लैंडर एक प्रक्षेपवक्र के साथ उड़ता है और उन छवियों को पूर्व-लोड किए गए उपग्रह मानचित्रों पर मढ़ा जाता है जिसमें अद्वितीय इलाके विशेषताएं शामिल हैं। फिर लाइव छवियों में सुविधाओं का मानचित्रण करके, हम यह जान पाएंगे कि मानचित्र पर सुविधाओं के सापेक्ष वाहन कहां है। "

अंतरिक्ष अन्वेषण सभी तकनीकी विकास जैसे इलाके सापेक्ष नेविगेशन के बारे में है। अंतरिक्ष यात्रा और प्रौद्योगिकी एक दूसरे के साथ प्रतिक्रिया पाश में हैं।

जब अपोलो अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा पर उतरे, तो उन्होंने इसे स्वयं किया। वे बाल बढ़ाने वाले मिशन थे, जहाँ पायलट अपने लैंडर्स को अपनी आंखों, उनकी मैनुअल निपुणता और स्टील की नसों के साथ चंद्र सतह पर लाते थे। अपोलो कार्यक्रम में एक मार्गदर्शन कंप्यूटर था जो अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा तक पहुंचने और घर लौटने में मदद करता था, लेकिन चंद्र लैंडिंग के दौरान यह अंतरिक्ष यात्रियों पर निर्भर था। आर्मस्ट्रांग ने कहा कि अपोलो 11 में उतरने वाले गड्ढे में उतरने के लिए उन्होंने मार्गदर्शन प्रणाली पर भरोसा नहीं किया।

यह अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों के लिए एक श्रेय है कि कोई भी चंद्रमा में दुर्घटनाग्रस्त नहीं हुआ। लेकिन चंद्रमा में बढ़ती रुचि के साथ - नासा के आर्टेमिस प्रोग्राम सहित - एक स्वायत्त लैंडिंग सिस्टम एक महत्वपूर्ण तकनीकी सफलता होगी।

2000 के दशक के शुरुआती दिनों में नासा के इलाके को कुछ हद तक सापेक्ष नेविगेशन विकसित करने का प्रयास किया गया था। वे ड्रेपर और मास्टेन स्पेस सिस्टम जैसे उद्योग भागीदारों के साथ सुरक्षित और सटीक लैंडिंग - एकीकृत क्षमता विकास (SPLICE) परियोजना के हिस्से के रूप में काम कर रहे हैं। संपूर्ण लक्ष्य "मिशनरी मिशन के लिए लैंडिंग और खतरों से बचने की क्षमता के एकीकृत सूट" को विकसित करना है।

टेरेन सापेक्ष नेविगेशन प्रयास की एक कुंजी है। SPLICE में नेविगेशन डॉपलर लिडार, खतरों का पता लगाने वाला लिडार, और निश्चित रूप से शक्तिशाली कंप्यूटर हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर का विकास भी शामिल है।

SPLICE की बदौलत, चंद्रमा के लिए भविष्य के मिशन- चालक दल और गैर-चालक दल- दोनों ही अधिक सुरक्षित रहेंगे। सुरक्षा के वांछित स्तर को प्राप्त करने के लिए, नासा इन सभी तकनीकों का परीक्षण करने के लिए उद्योग भागीदारों पर निर्भर है। जबकि बुधवार के आगामी परीक्षण में मास्टेन टेस्ट-बेड रॉकेट की सुविधा होगी, अंततः परीक्षण पुन: उन्नत रॉकेट सहित अधिक उन्नत रॉकेटों पर होगा। आखिरकार ड्रेपर इलाके रिश्तेदार नेविगेशन सिस्टम का परीक्षण ब्लू ओरिजिन न्यू शेपर्ड रॉकेट पर किया जाएगा।

"अगर हमारे पास ये एकीकृत क्षेत्र परीक्षण नहीं हैं, तो बहुत सी नई सटीक लैंडिंग तकनीकें अभी भी एक प्रयोगशाला या कागज पर बैठी हो सकती हैं ..."
जॉन एम। कार्सन III, SPLICE परियोजना के लिए मुख्य अन्वेषक।

नासा के जॉनसन में SPLICE परियोजना के प्रमुख अन्वेषक जॉन एम। कार्सन III ने कहा, "इस प्रकार के वाणिज्यिक वाहन हमें नए मार्गदर्शन, नेविगेशन और नियंत्रण तकनीकों का परीक्षण करने और भविष्य के मिशनों में उपयोग करने से पहले अपनी उड़ान के जोखिम को कम करने के लिए एक अत्यधिक मूल्यवान तरीका प्रदान करते हैं।" ह्यूस्टन में अंतरिक्ष केंद्र।

नेविगेशन प्रणाली का परीक्षण न केवल विभिन्न रॉकेटों के विकास के चरणों में किया जाएगा, बल्कि समताप मंडल के गुब्बारे पर भी किया जाएगा। "विभिन्न प्लेटफार्मों पर और विभिन्न ऊंचाई पर परीक्षण करके हम एल्गोरिथ्म की क्षमताओं की पूरी श्रृंखला प्राप्त करने में सक्षम हैं," फ्रिट्ज़ ने समझाया। "इससे हमें यह पहचानने में मदद मिलती है कि हमें उड़ान के विभिन्न समयों के लिए उपग्रह मानचित्रों के बीच संक्रमण करने की आवश्यकता कहाँ है।"

यह क्रमिक परीक्षण इस स्वायत्त लैंडिंग सिस्टम के संपूर्ण विकास के लिए महत्वपूर्ण है। अधिक जटिल और महंगे रॉकेट और परीक्षण बेड तक अपने तरीके से काम करने से जोखिम नियंत्रित होता है।

"अगर हमारे पास ये एकीकृत क्षेत्र परीक्षण नहीं हैं, तो बहुत सी नई सटीक लैंडिंग तकनीकें अभी भी प्रयोगशाला या कागज पर बैठी हो सकती हैं, जिन्हें उड़ान के लिए बहुत जोखिम भरा माना जा रहा है," कार्सन ने वाणिज्यिक उड़ान परीक्षणों के लाभ के बारे में कहा। "यह हमें उस डेटा को प्राप्त करने के लिए बहुत आवश्यक अवसर प्रदान करता है, जो आवश्यक संशोधन करता है, और इन प्रौद्योगिकियों को अंतरिक्ष यान पर कैसे प्रदर्शन करेगा, इस बारे में अंतर्दृष्टि और आत्मविश्वास का निर्माण करता है।"

SPLICE कार्यक्रम की प्रौद्योगिकियां पहले से ही अंतरिक्ष मिशन में अपना रास्ता बना रही हैं। आगामी वाणिज्यिक चंद्र पेलोड सेवाओं में उनका नियोजित समावेश उस कार्यक्रम को चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में छोटे लैंडर और रोवर्स वितरित करने में मदद करेगा। SPLICE प्रौद्योगिकियां भी मार्स 2020 लैंडर विजन सिस्टम का एक हिस्सा होंगी।