Кратерная навигация
Успех посадки на Луну зависит от многих факторов, и один из важнейших — точное знание положения космического аппарата относительно нее, а именно: лунных координат, высоты и скорости относительно поверхности. Спутниковая навигация на основе околоземных систем вокруг Луны практически недоступна*. Классический подход включает использование бортовой инерциальной системы навигации и максимально точного измерения орбиты аппарата перед спуском. Но есть еще один способ.
Если вы хоть раз смотрели на Луну в телескоп, то точно заметили, что вся ее поверхность покрыта кратерами. Количество хорошо различимых кратеров диаметром больше 10 метров оценивается примерно в 1 миллион штук. Размер, форма и относительное расстояние между кратерами образуют уникальный рисунок, по которому можно определить, откуда и под каким углом вы смотрите на поверхность.
Звучит просто, но сложно в реализации. Для того, чтобы эта технология заработала, нужно иметь очень точную цифровую модель лунного рельефа** и программный код, который умеет выделять на снимках кратеры***, а также каталог параметров кратеров. Последнее — наиболее сложная часть технологии. Составление полного каталога кратеров — очень сложная задача, и пока для каждой миссии составляются каталоги районов их снижения и посадки.
Навигация по кратерам официально использовалась в миссии японского космического агентства SLIM как средство достижения высокой точности посадки. У посадочного аппарата Blue Ghost компании Firefly Aerospace система оптической навигации по кратерам разработки компании NGC проверялась в полете, но не как одна из основных систем. По некоторым оговоркам лендеры Nova-C компании Intuitive Machines также использовали оптическую навигацию.
Таким образом, оптическая навигация по кратерам становится одной из активно применяющихся технологий, которая позволяет попасть в заданный район посадки с точностью до сотен метров.
* - Спутники ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и других навигационных систем передают свой сигнал в сторону Земли, и на Луну «светит» слабый лепесток диаграммы направленности антенн.
** - Такие модели есть, и они доступны для публичного пользования. Одна из наиболее точных — SLDEM2015, построенная на данных космического аппарата LRO, дает точность 2-3 м по высоте и 3-4 м по координатам места.
*** - Этот код очень похож на алгоритмы, использующиеся в звездных датчиках — приборах для определения ориентации космического аппарата по звездам. Только, кроме взаимного углового расстояния и яркости, для кратеров также имеют значение форма и размер. Причем наблюдаемся форма меняется из-за разницы в освещенности.
#современнаякосмонавтика
Успех посадки на Луну зависит от многих факторов, и один из важнейших — точное знание положения космического аппарата относительно нее, а именно: лунных координат, высоты и скорости относительно поверхности. Спутниковая навигация на основе околоземных систем вокруг Луны практически недоступна*. Классический подход включает использование бортовой инерциальной системы навигации и максимально точного измерения орбиты аппарата перед спуском. Но есть еще один способ.
Если вы хоть раз смотрели на Луну в телескоп, то точно заметили, что вся ее поверхность покрыта кратерами. Количество хорошо различимых кратеров диаметром больше 10 метров оценивается примерно в 1 миллион штук. Размер, форма и относительное расстояние между кратерами образуют уникальный рисунок, по которому можно определить, откуда и под каким углом вы смотрите на поверхность.
Звучит просто, но сложно в реализации. Для того, чтобы эта технология заработала, нужно иметь очень точную цифровую модель лунного рельефа** и программный код, который умеет выделять на снимках кратеры***, а также каталог параметров кратеров. Последнее — наиболее сложная часть технологии. Составление полного каталога кратеров — очень сложная задача, и пока для каждой миссии составляются каталоги районов их снижения и посадки.
Навигация по кратерам официально использовалась в миссии японского космического агентства SLIM как средство достижения высокой точности посадки. У посадочного аппарата Blue Ghost компании Firefly Aerospace система оптической навигации по кратерам разработки компании NGC проверялась в полете, но не как одна из основных систем. По некоторым оговоркам лендеры Nova-C компании Intuitive Machines также использовали оптическую навигацию.
Таким образом, оптическая навигация по кратерам становится одной из активно применяющихся технологий, которая позволяет попасть в заданный район посадки с точностью до сотен метров.
* - Спутники ГЛОНАСС, GPS, GALILEO и других навигационных систем передают свой сигнал в сторону Земли, и на Луну «светит» слабый лепесток диаграммы направленности антенн.
** - Такие модели есть, и они доступны для публичного пользования. Одна из наиболее точных — SLDEM2015, построенная на данных космического аппарата LRO, дает точность 2-3 м по высоте и 3-4 м по координатам места.
*** - Этот код очень похож на алгоритмы, использующиеся в звездных датчиках — приборах для определения ориентации космического аппарата по звездам. Только, кроме взаимного углового расстояния и яркости, для кратеров также имеют значение форма и размер. Причем наблюдаемся форма меняется из-за разницы в освещенности.
#современнаякосмонавтика
👍14❤4🔥3🤯1👌1