Plecakowy lidar NASA szykowany do lotu na Księżyc

W ramach przygotowań do nowych księżycowych misji amerykańska agencja NASA testuje specjalny pomiarowy plecak, który pomoże w eksploracji Srebrnego Globu.

fot. NASA

Realizowany przez NASA program Artemis zakłada, że już za kilka lat astronauci powinni po długiej przerwie powrócić na Księżyc. Nie chodzi jednak o zwykłe powtórzenie sukcesu słynnego programu Apollo. Amerykanie chcą bowiem wysłać na Srebrny Glob najnowsze osiągnięcia technologiczne, które pozwolą znacznie lepiej poznać ten obiekt. Jednym z nich ma być KNaCK, czyli Kinematic Navigation and Cartography Knapsack.

KNaCK to w obecnej formie po prostu specjalny plecak wyposażony w instrumenty pomiarowe, z których najważniejszym elementem jest skaner laserowy. Pozornie można wydawać się, że nie jest to żadne szczególne osiągnięcie technologiczne, przecież tego typu produktów jest obecnie na rynku całkiem sporo. Wyzwanie stanowi jednak brak dostępności sygnałów GNSS na Księżycu, a także ekstremalne warunki, w jakich będzie musiał pracować system – np. silne promieniowanie słoneczne czy niewielka grawitacja.

KNaCK będzie mieć dwa podstawowe zastosowania. Pierwszym jest oczywiście wykonywanie pomiarów Księżyca. Naturalnie, na przestrzeni ostatnich dekad obiekt ten został już skartowany na różne sposoby, ale projektowany właśnie system zapewni dane o niespotykanej dotychczas szczegółowości i centymetrowej dokładności.

Mniej oczywistym zastosowaniem plecaka będzie nawigacja. – Jako ludzie mamy tendencję do orientowania się w terenie względem np. budynków, zagajników czy drzew – mówi kierownik projektu KNaCK Michael Zanetti. – Ale obiektów tych nie uświadczymy na Księżycu. KNaCK będzie więc stale umożliwiać odkrywcom przemierzającym powierzchnię Srebrnego Globu określenie ich ruchu, kierunku i orientacji na odległe szczyty lub bazę operacyjną. Pozwoli też oznaczyć konkretne miejsca, w których znaleźli np. unikalne minerały lub formacje skalne, dzięki czemu inni będą mogli z łatwością powrócić do tych lokalizacji – wyjaśnia.

Zgodnie z założeniami NASA jedna z misji programu Artemis pozwoli zbadać południowy biegun Księżyca, a więc miejsce, gdzie Słońce nie wschodzi wyżej niż 3 stopnie ponad horyzontem. Również w tym warunkach KNaCK będzie dla astronautów nieocenioną pomocą, wszak jego lidar będzie działać niezależnie od warunków oświetleniowych.

Program KNaCK realizowany jest od roku 2020 przez NASA w partnerstwie z firmą Torch Technologies Inc. Dostawcą skanera laserowego jest z kolei Aeva. Opracowany system przechodzi obecnie testy na pustyni w Nowym Meksyku. Kolejnym etapem prac będzie miniaturyzacja zestawu, bo prototyp waży aż 18 kg. Inżynierowie muszą jednocześnie wzmocnić jego konstrukcję, aby była odporna na warunki panujące na Księżycu.

– Wykorzystując najnowsze osiągnięcia technologii lidarowej firmy Aeva, nasz wzmocniony system nowej generacji ze wsparciem firmy Torch Technologies będzie mniej więcej wielkości puszki po napojach gazowanych i umożliwi niedostępne dotychczas operacje na powierzchni Księżyca – powiedział Zanetti. Dzięki temu KNaCK będzie można zamontować na łaziku lub z boku hełmu astronauty, a to powinno pozostawić dużo miejsca w plecaku astronauty.

JK