Древние технологии однажды помогут астронавтам ориентироваться на Луне

Когда люди начинают жить и работать над Луна в Миссии АртемидыИм понадобятся хорошие навигационные средства. Конечно, у них будет аналогичный GPS, который поможет им найти дорогу. И будет LunaNet, аналог Интернета на Луне. Но на Луне есть очень далекие места. В этих случаях исследователям может потребоваться более одного способа связи и Мобильность. Это побудило инженера-исследователя Годдарда из НАСА Элвин Ю Создать локальный картографический сервис на основе искусственного интеллекта. Использует местные ориентиры для навигации.

Лунное картографирование

Идея состоит в том, чтобы использовать данные о поверхности, уже собранные из изображений астронавтов и картографических миссий, для предоставления телескопических навигационных средств. «Для безопасности и научных геотегов важно, чтобы исследователи точно знали, где они находятся, когда исследуют лунный ландшафт», — сказал Элвин Ю, инженер-исследователь из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Оборудование бортового устройства локальной картой поддержит любую миссию, будь то автоматическая или человеческая».

По словам Ю, наличие системы на основе карт в качестве резервной копии значительно облегчило бы жизнь, например, исследователям карьеров. «Мотивация для меня состояла в том, чтобы позволить исследовать лунный кратер, где весь горизонт был бы краем кратера».

Парусный спорт на Луне

Сердцем системы «Тис» являются данные лунного разведывательного орбитального аппарата. Этот космический корабль максимально подробно отображает лунную поверхность и выполняет другие лунные научные и исследовательские миссии. Лазерный высотомер Lunar Orbiter (LOLA) на борту предоставил топографические карты Луны с высоким разрешением.

Ю передал данные LOLA в программное обеспечение искусственного интеллекта, которое использует цифровые модели высот для воссоздания особенностей лунного горизонта. Это заставляет их выглядеть так, как будто они собираются появиться перед исследователем на поверхности Луны. В результате получается серия цифровых панорамных изображений. ИИ может ассоциировать их с известными поверхностными объектами — такими как большие валуны или холмы. Цель состоит в том, чтобы обеспечить точное определение местоположения для любой заданной области.

«Концептуально это все равно, что выйти и попытаться выяснить, где вы находитесь, сканируя горизонт и окружающие ориентиры», — сказал Юй. «Хотя определение местоположения шага может быть простым для всех, мы хотим доказать точность на земле до менее чем 30 футов (9 метров). Эта точность открывает двери для широкого спектра концепций миссий для будущих исследований».

Система геолокации Yew также имеет корни в возможностях GIANT (инструмента обработки изображений и анализа Годдарда), разработанного инженером Годдарда. Эндрю Лайонс. Ученые использовали GIANT для перепроверки и проверки навигационных данных для миссии НАСА OSIRIS-REx. Этот космический корабль отправился к астероиду Бенну, чтобы взять образец для анализа здесь, на Земле.

Карты Луны в вашем устройстве

Вскоре может наступить время, когда лунные исследователи отправятся изучать различные особенности поверхности. Они будут оснащены камерами и средствами связи. Это похоже на геологов, отправляющихся в поле с цифровой зеркальной камерой, мобильным телефоном с GPS и спутниковой связью. Они могут найти дорогу, замечая ориентиры, но всегда полезно иметь запасные маршруты. Конечно, здесь, на Земле, у нас есть несколько сетей связи.

На Луне этой инфраструктуры нет. Но он должен быть там, когда миссия Артемиды в самом разгаре. Однако вскоре эти лунные геологи сами окажутся «в поле». И им понадобится вся помощь, которую они могут получить, когда они будут выполнять свою работу. Согласно исследованию, опубликованному исследователем Годдарда Эрваном Мазарико, исследователь лунной поверхности может видеть максимум до 180 миль (300 километров) из любого беспрепятственного места на Луне. Это несколько затрудняет долгосрочные исследования поверхности на больших площадях. В идеале исследователь поверхности мог бы использовать «приложение», которое Yew разрабатывает для портативного устройства. Подобно портативному устройству GPS, лунный путеводитель поможет астронавтам в районах, где нет наибольшей линии нахождения. Бортовые наборы данных о местности, включая данные о высотах, станут частью его программы.

Система геолокации тиса имеет некоторые потенциальные применения за пределами Луны. Даже на земле такие технологии позиционирования, как Yew, помогут исследователям на местности, где сигналы GPS затруднены или испытывают помехи. Такое использование визуальных данных, интерпретируемых ИИ, по сравнению с известными моделями лунной поверхности может обеспечить новое поколение навигационных инструментов не только для Земли и Луны, но даже для Марса.

Эта статья была первоначально опубликована Вселенная сегодня Кэролайн Коллинз Петерсен. Читать Оригинал статьи здесь.