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venerdì 18 settembre 2020

SPLICE, nuova tecnologia NASA per l'atterraggio con precisione su di un corpo celeste


NEWS SPAZIO :- Parliamo di atterraggio automatico. LA NASA sta testando una nuova suite di strumenti avanzati per effettuare un atterraggio in automatico su di un corpo celeste.
Denominata Safe and Precise Landing - Integrated Capabilities Evolution (SPLICE), questa consentirà di avere allunaggi più sicuri e precisi che mai. Le future missioni sulla Luna potrebbero utilizzare gli algoritmi e i sensori avanzati SPLICE per atterrare in siti di atterraggio non raggiungibili durante le missioni Apollo.

Una combinazione di sensori laser, una telecamera, un computer ad alta velocità ed algoritmi avanzati darà al veicolo spaziale occhi artificiali e la capacità analitica per trovare un'area di atterraggio designata, identificare potenziali pericoli ed adattare la rotta al sito di atterraggio più sicuro. 
Il progetto è all'interno dello Space Technology Mission Directorate Game Changing Development program e consentirà al veicolo spaziale di evitare massi, crateri ed altro all'interno di un'area di atterraggio grande la metà di un campo di calcio.

Tre dei quattro sottosistemi principali di SPLICE effettueranno il loro primo volo di test integrato su un razzo Blue Origin New Shepard durante una prossima missione suborbitale. Quando il booster del razzo ritorna a Terra, dopo aver raggiunto il confine tra l'atmosfera terrestre e lo spazio, la navigazione relativa al terreno di SPLICE, il Lidar Doppler di navigazione ed il computer di discesa ed atterraggio verranno attivati a bordo del booster. Ognuno funzionerà nello stesso modo in cui opereranno durante l'avvicinamento alla superficie Lunare.

Il quarto componente principale di SPLICE, un Lidar di rilevamento dei pericoli, verrà testato in futuro, tramite test a terra ed in volo.

Quando viene selezionato un sito per l'esplorazione, tra i requisiti da rispettare vi è che questo sia grande a sufficienza per far atterrare il veicolo spaziale. La dimensione di tale area, chiamata ellisse di atterraggio, è andata diminuendo negli anni. Per la missione dell'Apollo 11, nel 1968, questa era di circa 11 miglia per 3 miglia (17,7 x 4,8 km) e l'allunaggio era manuale, gli astronauti cioè pilotavano il lander.
Le successive missioni robotiche su Marte furono progettate per atterraggi autonomi. Viking arrivò sul Pianeta Rosso 10 anni dopo con un'ellisse target di 174 miglia per 62 miglia (280 x 100 km). Nel 2012, l'ellisse di atterraggio del rover Curiosity era scesa a 12 miglia per 4 miglia (19,3 x 6,4 km).

Diminuire l'ellisse di atterraggio con tecnologie di landing più precise, permetterà alle future missioni di poter considerare come siti ammissibili anche luoghi precedentemente ritenuti troppo pericolosi per un atterraggio non pilotato. Sarà anche possibile alle missioni di rifornimento di inviare merci e rifornimenti in un unico luogo con precisione, invece che sparpagliate su un'area più o meno vasta.

Ron Sostaric (Project Manager, NASA Johnson Space Center, Houston): "Ogni corpo planetario ha proprie condizioni uniche. Ecco perché SPLICE è progettato per integrarsi con qualsiasi veicolo spaziale che atterri su di un pianeta o luna. Quello che stiamo costruendo è un sistema completo di discesa e atterraggio che funzionerà per le future missioni di Artemis sulla Luna e può essere adattato per Marte".

Le condizioni atmosferiche possono variare, ma il processo di discesa ed atterraggio rimane lo stesso. Il computer SPLICE è programmato per attivare la navigazione relativa al terreno a diverse miglia dal suolo. La fotocamera di bordo fotografa la superficie, scattando fino a 10 immagini al secondo. Questi dati vengono continuamente inviati al computer, che ha precaricato un database con immagini satellitari del sito di atterraggio e con punti di riferimento noti.
Gli algoritmi di navigazione relativa al terreno ricercano particolari features (caratteristiche) nelle immagini che arrivano in tempo reale, allo scopo di determinare la posizione del veicolo e guidarlo in sicurezza fino al punto di atterraggio previsto. Questo processo continua fino a circa quattro miglia (6,4 km) al di sopra della superficie


Conoscere la posizione esatta di un veicolo spaziale è essenziale per i calcoli necessari a pianificare ed eseguire una discesa controllata ed un atterraggio preciso. A metà della discesa, il computer accende il Lidar Doppler di navigazione per misurare la velocità ed i dati di distanza che si aggiungono alle informazioni di navigazione provenienti dalla navigazione relativa al terreno.

Il Lidar (light detection and ranging) funziona più o meno come un radar, ma utilizza le onde luminose invece delle onde radio. Tre raggi laser, ciascuno del diametro di una matita, sono puntati verso il suolo. La luce di questi raggi rimbalza sulla superficie, riflettendosi verso il veicolo spaziale. Il tempo di viaggio della luce laser e la lunghezza d'onda della luce riflessa vengono utilizzati per calcolare quanto è distante il veicolo dal suolo, in quale direzione si sta muovendo e la sua velocità.
Questi calcoli vengono effettuati 20 volte al secondo per tutti e tre i raggi laser ed alimentano il computer di guida.

Vi lascio con questo video NASA



Immagini, credit NASA.

Fonte dati, NASA.

1 commento:

  1. Interessante post Sergio, è sempre bello seguire i progressi tecnologici che ci permetteranno di prendere piede^_^ sulla Luna prima e Marte dopo.

    By Simo

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