NASA amelyore ak redwi gwosè sous Lidar

Ete sa a, enjenyè nan Administrasyon Nasyonal Aeronautics ak Espas (NASA) planifye pou teste yon nouvo seri teknoloji lazè sou yon avyon ki fèt pou rechèch teledeteksyon nan syans Latè.
Anplis de sa, sa a seri enstriman LiDAR tou gen kapasite pou amelyore modèl fòm lalin lan, epi li espere ede nan detèmine sit la aterisaj nan pwogram eksplorasyon linè Artemis.
Prensip fonksyònman debaz LIDAR se nan kalkile distans lè li mezire tan li pran pou yon reyon lazè reflete sou yon sifas epi retounen nan enstriman an. Refleksyon yo miltip nan lazè a pa sèlman bay vitès relatif sib la, men tou, jenere yon imaj ki genyen twa dimansyon nan li. Nan dènye ane yo, teknik sa a te vin tounen yon zouti enpòtan pou syantifik NASA ak eksploratè pou navigasyon, kat ak koleksyon done syantifik.
Enjenyè ak syantis nan Goddard Space Flight Center NASA an nan Greenbelt, Maryland, kontinye travay sou optimize LiDAR nan yon zouti ki pi piti, pi lejè, ki gen plis karakteristik pou eksplorasyon syantifik, ki sipòte pa pyès ki nan konpitè ti biznis yo ak patnè akademik yo.
Lidar imaj 3D ki egziste deja yo ap lite pou yo rive jwenn 50-milimèt (2-pous) rezolisyon ki nesesè pou asire teknoloji gidans, navigasyon ak kontwòl ki nesesè pou aterisaj egzak ak an sekirite pou misyon robotik ak eksplorasyon imen nan lavni," te di. enjenyè ekip Jeffrey Chen Sistèm ki egziste deja yo pa kapab akonpli tou de fonksyon lidar deteksyon danje 3D ak fonksyon lidar Navigasyon Doppler an menm tan."
Pou abòde defi sa a, Goddard Space Flight Center te devlope sistèm CASALS la, Konkouran Entèlijans Atifisyèl Spectral ak Adaptive Lidar System. Sistèm nan, ki te vini nan lavi atravè rechèch entèn Goddard ak pwogram devlopman, sèvi ak yon griyaj ki sanble prism pou emèt yon lazè reglabl, ki pwopaje gwo bout bwa a pa varye longèdonn lazè a.
CASALS itilize teknoloji ki pi avanse pase batman LIDAR tradisyonèl ki gen longèdonn. Pandan ke pulsasyon LIDAR konvansyonèl yo konte sou miwa ki ankonbran ak lantiy pou divize lazè a an plizyè travès, CASALS kouvri plis nan sifas planèt la pou chak eskanè pase menm LIDAR yo ki te itilize pou dè dekad pou mezire Latè, Lalin ak Mas.
Avantaj ki genyen nan CASALS yo se pi piti gwosè li yo, pi lejè ak pi ba kondisyon pouvwa, ki fè li apwopriye pou ti satelit ak aparèy pòtatif oswa pòtab, ki mennen nan pwomès aplikasyon an nan mond reyèl la sou sifas linè. Ekip CASALS la. travay rechèch ak devlopman te finanse pa Biwo Syans Latè ak Teknoloji NASA an, epi yo planifye pou teste yon vèsyon amelyore nan sistèm nan abò yon avyon an 2024 yo nan lòd yo pote li pi pre preparasyon pou aplikasyon pou vòl espasyal.
Diferan longèdonn
Avèk finansman Goddard IRAD ak SBIR (Small Business Innovation Research Program) NASA an, ekip CASALS, an kolaborasyon ak patnè komèsyal Axsun Technologies ak Freedom Photonics, te devlope avèk siksè yon nouvo lazè rapid-akor pou syans Latè ak eksplorasyon planetè ki fèt espesyalman. pou itilize nan pati 1 μm nan spectre enfrawouj la. pòsyon nan spectre enfrawouj la. Nan contrast, LiDAR, souvan itilize nan devlopman nan machin pwòp tèt ou-kondwi, souvan itilize yon lazè 1.5μm detèmine distans ak vitès.
Ian Adams, chèf teknològ Goddard pou jeosyans, eksplike ke sou Latè, lazè ak longèdonn ki toupre 1 μm yo kapab byen fasil antre nan atmosfè a, efektivman distenge vejetasyon ak tè fè. An patikilye, lazè ak longèdonn nan vwazinaj 0.97 ak 1.45 mikron, pandan y ap bay bonjan enfòmasyon sou vapè dlo nan atmosfè Latè a, pa pwopaje efektivman nan sifas la.
Nan yon pwojè ki gen rapò, ekip la te travay kole kole ak Left Hand Design Corporation pou devlope yon glas volan ki fèt pou pwolonje pwoteksyon D '3D ak amelyore rezolisyon CASALS.Adams te note ke to batman kè ki pi wo nan lidar la ta ka amelyore sansiblite siyal, ki nan vire ta pèmèt mezi distans ak vitès sou yon ranje 60-mil. Sa enpòtan sitou pou misyon ki planifye pou ateri toupre poto sid lalin lan, kote kapasite imaj ki pi byen file CASALS yo pral ede evalye sekirite sit aterisaj potansyèl yo.
Konsantre sou Lalin nan
Pou konstwi pi rafine modèl 3D Lalin nan, pwojè IRAD, syantis planetè Goddard Erwan Mazarico, ap travay pou amelyore kapasite CASALS pou mezire detay sifas ki pi piti pase 1 mèt (3 pye). Li te mete aksan sou ke sa a pral ede nou jwenn yon konpreyansyon pi pwofon sou estrikti anba sifas Lalin nan ak chanjman li yo sou tan. Miyò, chak mwa, chemen Latè atravè syèl linè a deplase sant bò ki fè fas a Latè a 10 a 20 degre.
Mazarico plis eksplike, "Baze konesans nou sou estrikti entèn Lalin nan, nou predi ke chanjman konstan nan gravite Latè a ka chanje mare an gonfle oswa fòm Lalin nan. Lè nou fè mezi segondè rezolisyon nan deformation sa a, nou ka jwenn plis enfòmasyon sou chanjman potansyèl nan enteryè Lalin nan Pa egzanp, nou ka eksplore si enteryè Lalin nan reponn kòm si li te yon antye konplètman inifye.
Depi 2009, Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO) NASA an te pran mezi satelit natirèl sa a sou Latè, similye tèren linè a epi fè yon pakèt dekouvèt avèk èd Lunar Orbiting Lidar Altimeter (LOLA), ki transmèt 28 pulsasyon lazè pou chak. Dezyèmman, divize an senk travès, chak nan yo ki kouvri tè a nan yon ranje ant 65 pye ak 100 pye. Syantis yo sèvi ak imaj ki soti nan LRO pou estime sa k ap pase nan pi piti karakteristik sifas ant mezi lazè.
Sepandan, lazè CASALS yo kapab jenere dè santèn de milye de pulsasyon pa segonn, siyifikativman diminye distans ki genyen ant mezi sifas yo. "Yon done ki pi dans, ki pi egzak pral pèmèt nou gade karakteristik ki pi piti yo," Mazarico te di, e li ajoute ke karakteristik sa yo ta ka soti nan enpak, aktivite vòlkanik, oswa mouvman tektonik, "epi nou ap pale sou yon lòd nan amelyorasyon grandè. an tèm de kalite done nou ap resevwa nan LiDAR, sa a ta ka yon chanjman jwèt konplè."