Poznaj „Guide Boulders” OSIRIS-REx.
Kiedy statek kosmiczny NASA po raz pierwszy przybył do asteroidy Bennu ponad rok temu, powierzchnia asteroidy była znacznie inna niż oczekiwano. Zamiast powierzchni z dużymi, gładkimi obszarami prawie cała powierzchnia pokryta jest głazami. Oznaczało to, że NASA musiała przemyśleć procedurę pobierania próbek.
Początkowo planowali użyć LIDAR do poprowadzenia OSIRIS-REx (Początki, interpretacja spektralna, identyfikacja zasobów, bezpieczeństwo, Regolith Explorer) na powierzchnię asteroidy Bennu. OSIRIS-REx to misja zwrotu próbek, która musi dotykać powierzchni, aby pobrać próbki.
LIDAR (LIght Detection And Ranging) to system nawigacyjny, który emituje impulsy światła i odczytuje odbicia. Mierząc czas powrotu impulsów, może „narysować” obraz obiektów odbijających światło. Wynik nazywa się „chmurą punktów”. Zrób to setki, tysiące, a nawet miliony razy, a obraz stanie się dość szczegółowy.
LIDAR OSIRIS-REx nazywa się LIDAR „Nawigacja, nawigacja i kontrola” (GNC). Ale został zaprojektowany do lądowania statku kosmicznego w miejscach lądowania o średnicy 50 metrów. Po przybyciu do Bennu stało się jasne, że asteroida nie ma takich miejsc. Największa strona jest znacznie mniejsza, ma tylko 16 metrów szerokości, czyli około 10% powierzchni, o której zdaniem NASA będzie.
Dlatego zespół OSIRIS-REx musiał wymyślić inne rozwiązanie. Taki, który mógłby bezpiecznie poprowadzić statek kosmiczny do znacznie mniejszych miejsc pobierania próbek.
Wpisz NFT lub Natural Feature Tracking.
Funkcja śledzenia cech naturalnych opiera się na pewnego rodzaju katalogu obrazów w wysokiej rozdzielczości z miejsc próbkowania na powierzchni asteroidy Bennu. Gdy OSIRIS-REx schodzi do witryny, będzie porównywać obrazy z kamery na żywo z bazą danych obrazów, aby uniknąć zagrożeń i bezpiecznie zejść. System NFT został włączony do misji OSIRIS-REx jako kopia zapasowa dla LIDAR.
W ciągu ostatniego roku statek kosmiczny wykonał serię coraz bliższych lotów potencjalnych miejsc lądowania. Początkowo NASA zidentyfikowała cztery potencjalne strony, a następnie zawęziła je do zaledwie dwóch: Nightingale, główna strona; i Osprey, strona zapasowa. Podczas przelotów lub przelotów statek kosmiczny przechwycił obrazy miejsc w wysokiej rozdzielczości, a także podejścia i odloty. Miejsca są obrazowane pod różnymi kątami iw różnych warunkach oświetleniowych, aby były jak najbardziej dokładne.
Po powrocie na Ziemię zespół OSIRIS-REx wykorzystał wszystkie te obrazy, aby zidentyfikować zagrożenia, szczególnie niebezpieczne głazy, które znajdują się w pobliżu głównego miejsca pobierania próbek, Nightingale i miejsca zapasowego, Osprey. Następnie połączyli te obrazy z danymi z wysokościomierza laserowego OSIRIS-REx (OLA), aby stworzyć szczegółowe mapy powierzchni Bennu.
Dokument techniczny NASA opisuje NFT w następujący sposób: „Do renderowania na pokładzie NFT renderuje każdą cechę przy użyciu danych modelu kształtu wygenerowanych z danych zebranych wcześniej w misji. Każda cecha jest reprezentowana przez tablicę informacji o terenie i powiązane dane albedo, które odpowiadają łatce na powierzchni asteroidy. Następnie NFT wykorzystuje te dane wraz z przewidywanym kątem słońca i pozycją kamery w celu renderowania oczekiwanego wyglądu obiektu, który jest dopasowywany do zebranego obrazu na pokładzie przy użyciu znormalizowanej korelacji krzyżowej. ”
Zbliża się kilka prób próbkowania, a OSIRIS-REx użyje NFT podczas tych bliskich podejść. Zespół OSIRIS-REx będzie monitorować skuteczność NFT i sprawdzać, czy statek kosmiczny może w razie potrzeby przerwać podejście. Wszystko to stanie się automatycznie, ponieważ Bennu jest zbyt daleko, by komunikować się w czasie rzeczywistym.
Pod koniec sierpnia statek kosmiczny podejmie próbę pierwszego prawdziwego pobrania próbek. OSIRIS-Rex jest przystosowany do wielu prób pobierania próbek, jeśli pierwsza nie powiedzie się.
Sonda ma wypłynąć z asteroidy Bennu w 2021 r. I zwrócić próbkę na Ziemię w 2023 r.
Więcej:
- Informacja prasowa: Głazy Bennu świecą jak latarnie dla OSIRIS-REx NASA
- Dokument techniczny NASA: wnioski wyciągnięte z autonomicznej nawigacji OSIRIS-REx przy użyciu funkcji śledzenia funkcji naturalnych
- Kosmiczny magazyn: OSIRIS-REx przeleciał 620 metrów nad lądowiskiem. Potwierdza, że to koszmar z głazów, podobnie jak reszta Bennu
