Muito parecido com o quão marcos familiares podem dar aos viajantes um senso de direção quando seus smartphones perdem o bloqueio dos sinais de GPS, um engenheiro da NASA está ensinando uma máquina a usar recursos no horizonte da Lua para navegar pela superfície lunar.
"Para a segurança e a georreferenciação científica, é importante que os exploradores saibam exatamente onde estão enquanto exploram a paisagem lunar", disse Alvin Yew, engenheiro de pesquisa do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Equipar um dispositivo a bordo com um mapa local apoiaria qualquer missão, seja robótica ou humana."
A NASA está atualmente trabalhando com a indústria e outras agências internacionais para desenvolver uma arquitetura de comunicação e navegação para a Lua. A LunaNet trará recursos "semelhantes à Internet" para a Lua, incluindo serviços de localização.
No entanto, os exploradores em algumas regiões da superfície lunar podem exigir soluções sobrepostas derivadas de várias fontes para garantir a segurança caso os sinais de comunicação não estejam disponíveis.
"É fundamental ter sistemas de backup confiáveis quando estamos falando de exploração humana", disse Yew. "A motivação para mim foi permitir a exploração de crateras lunares, onde todo o horizonte seria a borda da cratera."
Yew começou com dados do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA, especificamente o Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA). O LOLA mede as inclinações, a rugosidade da superfície lunar e gera mapas topográficos de alta resolução da Lua. Yew está treinando uma inteligência artificial para recriar características no horizonte lunar como elas pareceriam a um explorador na superfície lunar usando os modelos digitais de elevação do LOLA. Esses panoramas digitais podem ser usados para correlacionar pedregulhos e cristas conhecidos com aqueles visíveis em fotos tiradas por um rover ou astronauta, fornecendo identificação precisa de localização para qualquer região.
"Conceitualmente, é como sair e tentar descobrir onde você está examinando o horizonte e os marcos circundantes", disse Yew. "Embora uma estimativa de localização do estádio possa ser fácil para uma pessoa, queremos demonstrar precisão no chão até menos de 30 pés (9 metros). Essa precisão abre as portas para uma ampla gama de conceitos de missão para futuras explorações."
Fazendo uso eficiente dos dados LOLA, um dispositivo portátil pode ser programado com um subconjunto local de dados de terreno e elevação para conservar a memória. De acordo com o trabalho publicado pelo pesquisador de Goddard, Erwan Mazarico, um explorador lunar pode ver no máximo até cerca de 180 milhas (300 quilômetros) de qualquer local desobstruído na Lua. Mesmo na Terra, a tecnologia de localização de Yew poderia ajudar os exploradores em terrenos onde os sinais de GPS estão obstruídos ou sujeitos a interferências.
O sistema de geolocalização da Yew aproveitará os recursos do GIANT (Goddard Image Analysis and Navigation Tool). Esta ferramenta de navegação óptica desenvolvida principalmente pelo engenheiro da Goddard, Andrew Liounis, anteriormente verificou e verificou os dados de navegação para a missão OSIRIS-REx da NASA para coletar uma amostra do asteroide Bennu (ver CuttingEdge, Summer 2021).
Em contraste com o radar ou ferramentas de alcance a laser que pulsam sinais de rádio e luz em um alvo para analisar os sinais de retorno, o GIANT analisa com rapidez e precisão as imagens para medir a distância de e entre os pontos de referência visíveis. A versão portátil é o cGIANT, uma biblioteca derivada do sistema autônomo de Orientação e Controle de Navegação (autoGNC) de Goddard, que fornece soluções de autonomia de missão para todos os estágios das operações de espaçonaves e rovers.
A combinação de interpretações de IA de panoramas visuais contra um modelo conhecido do terreno de uma lua ou planeta poderia fornecer uma poderosa ferramenta de navegação para futuros exploradores.
Fonte: Nasa
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