Přistání na Měsíci není snadné – a dvojnásob to platí, když lander musí přesně splnit dané požadavky. Pro mise Artemis mířící k povrchu Měsíce budou tyto požadavky obnášet schopnost přistát v oblasti široké jako fotbalové hřiště za jakýchkoliv světelných podmínek navzdory drsnému terénu. Oficiální požadavek NASA na přistání vyžaduje dosednout v okruhu 50 metrů od stanovených souřadnic. Agentura proto pracuje na vývoji přesných nástrojů a technologií, které jsou kriticky důležité pro úspěch mise. Inženýři z NASA nedávno udělali velký krok směrem k bezpečnému a přesnému přistávání na Měsíci. Provedli totiž v na ranveji Shuttle Landing Facility na Kennedyho středisku na Floridě úspěšný test technologie k detekci nebezpečí.

Společný tým expertů z Oddělení leteckých věd a mechaniky letu na Johnsonově středisku v texaském Houstonu a Goddardova střediska v marylandském Greenbeltu dosáhl letos v březnu významného úspěchu při testech lidaru Goddard Hazard Detection Lidar připojeného k vrtulníku.

Nový lidarový systém je jedním z několika senzorů, které jsou vyvíjeny v rámci programu SPLICE (Safe & Precise Landing – Integrated Capabilities Evolution), který vede Johnsonovo středisko. Projekt spadající pod ředitelství technologických kosmických misí má propojovat meziagenturní iniciativy za účelem vývoje nové generace přistávacích technologií pro planetární průzkum. SPLICE je integrovaný sestupový a přistávací systém tvořený avionikou, senzory a algoritmy, které umožňují pokročilé navigační, řídící a snímkovací techniky. SPLICE byl navržen tak, aby umožnil přistání v těžko dostupných a neznámých oblastech, které mají vysoký vědecký potenciál.

Lidarový systém, který dokáže během dvou sekund zmapovat přistávací oblast o ploše odpovídající dvojici fotbalových hřišť, je klíčovým prvkem celého systému. Tento systém zohledňuje pohyb samotného landeru a zpracovává data z 15 milionů krátkých laserových pulsů, kterými rychle skenuje povrch a v reálném čase vytváří 3D mapy terénu, aby bylo možné se vyhnout překážkám a dosáhnout přesného přistání.

Vytvořené mapy bude číst sestupový a přistávací počítač systému SPLICE, což bude vysoce výkonný, několikajádrová procesorová jednotka, která provede analýzu dat ze senzoru a určí z nich rychlost landeru, jeho pozici i terénní rizika. Vzhledem ke zmíněným rizikům také dokáže vytipovat bezpečnou přistávací oblast. Počítače vyvinuli na Oddělení avionických systémů na Johnsonově středisku a dnes slouží jak platforma pro zkoušky navigačního, naváděcího a letového softwaru. Dříve už letěl na pohonné jednotce suborbitálního nosiče New Shepard.

Pro březnové zkoušky na Kennedyho středisku dodalo Johnsonovo středisko řídilo testovací operace a poskytovalo podporu v oblasti avioniky a navádění, navigace a řízení. Inženýři aktualizovali firmware počítače, aby podporoval propojení příkazů a dat se systémem lidaru. Členové týmu z týmu letové mechaniky Johnsonova střediska také navrhli zjednodušený algoritmus kompenzace pohybu a kalifornská Jet Propulsion Laboratory dodala algoritmy pro detekci rizik. Oba zmíněné algoritmy byly přidány do softwaru od Goddardova střediska. Pro úspěch testu byla důležitá i podpora od kontraktorů NASA, firem Draper Laboratories a Jacobs Engineering.

Primární úkoly letového testu byly dosaženy už během prvního dne zkoušek. To umožnilo týmu, který zodpovídá za lidar, investovat zbylý čas do průzkumu různých nastavení a aktualizací firmwaru za účelem dalšího zlepšení chování systému. Data potvrdila schopnost senzoru fungovat v náročném prostředí silných vibrací a přesto vytvořit použitelné mapy. Předběžné zhodnocení zaznamenaných dat ze senzoru ukazují excelentní rekonstrukci rizikových míst v terénu. Mimo lunární aplikace byly technologie SPLICE zvažovány i pro použití v programech Mars Sample Return, Europa Lander, CLPS, či Gateway.

Kromě toho SPLICE podporuje testy softwaru pro projekt ATRN (Advancement of Geometric Methods for Active Terrain Relative Navigation) v rámci Center Innovation Fund, který je rovněž součástí Oddělení leteckých věd a mechaniky letu Johnsonova střediska. ATRN pracuje na vývoji algoritmů a softwaru, které mohou využívat data z jakéhokoli aktivního senzoru – tedy takového, který měří signály odražené, lomené nebo rozptýlené povrchem tělesa nebo jeho atmosférou – k přesnému mapování terénu a poskytování informací o absolutní a relativní poloze. S tímto typem systému nebudou kosmické sondy potřebovat k nalezení místa přistání externí zdroje osvětlení.

S dalšími suborbitálními letovými testy, které jsou plánovány do roku 2026, tým SPLICE pokládá základy pro bezpečnější a autonomnější přistání na Měsíci, Marsu a dalších tělesech. V době, kdy se NASA připravuje na další éru průzkumu, bude SPLICE klíčovou součástí rozvíjejících se schopností agentury v oblasti přistávání, navádění a navigace.

Přeloženo z:
https://www.nasa.gov/

Zdroje obrázků:
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/04/hdl-test-team-photo.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/04/hdl-dlc-prep.jpg
https://www.nasa.gov/wp-content/uploads/2025/04/hdl-imagery.png