आने वाले कई चंद्रमा लैंडिंग की प्रत्याशा में, नासा कैलिफ़ोर्निया में मोजावे रेगिस्तान में एक स्वायत्त चंद्र लैंडिंग सिस्टम का परीक्षण कर रहा है। सिस्टम को 'इलाके के सापेक्ष नेविगेशन सिस्टम' कहा जाता है। मास्टेन स्पेस सिस्टम्स द्वारा निर्मित राशि चक्र रॉकेट के लॉन्च और लैंडिंग पर इसका परीक्षण किया जा रहा है। परीक्षा बुधवार 11 सितंबर को होगी।
भविष्य में चंद्रमा और मंगल के अन्वेषण में भू-भाग सापेक्ष नेविगेशन प्रमुखता से शामिल होगा। यह जीपीएस की सहायता के बिना अंतरिक्ष यान को बेहद सटीक लैंडिंग क्षमता प्रदान करता है, जो स्पष्ट रूप से अन्य दुनिया में अनुपलब्ध है। इसे प्रभावी ढंग से प्रदर्शन करने के लिए दो चीजों की आवश्यकता होती है: अंतरिक्ष यान जिस इलाके में यात्रा कर रहा है, उसके उपग्रह मानचित्र और सटीक कैमरे।
एक भू-भाग सापेक्ष नेविगेशन प्रणाली का उपयोग करने के लिए एक अंतरिक्ष यान के पास उस क्षेत्र के विस्तृत उपग्रह मानचित्र होने चाहिए, जिस पर वह उतर रहा है। इसके बाद यह अपने नीचे की जमीन की छवि बनाने के लिए कैमरों का उपयोग करता है। अपने ऑनबोर्ड मानचित्रों पर कैमरा छवियों को रखकर, यह 'पता' करने में सक्षम है कि यह कहां है और अपने निर्दिष्ट लैंडिंग स्थान तक सटीक और सुरक्षित रूप से पहुंचने में सक्षम है।
हालांकि इस परीक्षण में रॉकेट का है मास्टेन स्पेस सिस्टम्स , गैर-लाभकारी संस्था द्वारा स्वायत्त लैंडिंग प्रणाली विकसित की जा रही है ड्रेपर प्रयोगशाला कैम्ब्रिज, मैसाचुसेट्स के। सिस्टम के लिए ड्रेपर के प्रमुख अन्वेषक मैथ्यू फ्रिट्ज हैं। फ़्रिट्ज़ उस स्वायत्त प्रणाली के विपरीत है जिसे वह विकसित कर रहा है कि अपोलो अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा पर कैसे उतरे।
फ्रिट्ज ने कहा, 'ईगल के कंप्यूटर में चंद्र इलाके के सापेक्ष नेविगेट करने के लिए दृष्टि-सहायता प्रणाली नहीं थी, इसलिए आर्मस्ट्रांग सचमुच खिड़की से बाहर देख रहे थे कि कहां छूना है।' 'अब, हमारा सिस्टम वांछित लैंडिंग स्थान को लक्षित करने में मदद करने के लिए अगले चंद्र लैंडर मॉड्यूल के लिए 'आंख' बन सकता है।'
मास्टेन स्पेस सिस्टम्स का राशि चक्र रॉकेट एक परीक्षण-बिस्तर वाला रॉकेट है जिसका उपयोग चंद्र और मंगल ग्रह की लैंडिंग तकनीकों को प्रदर्शित करने के लिए किया जाता है। इसका खुला फ्रेम विभिन्न उपकरणों और सेंसर को विभिन्न तरीकों से संलग्न करने की अनुमति देकर इसे बहुमुखी प्रतिभा प्रदान करता है। छवि क्रेडिट: मास्टेन स्पेस सिस्टम्स।
'हमारे पास उड़ान कंप्यूटर पर लोड किए गए उपग्रह मानचित्र हैं और एक कैमरा हमारे सेंसर के रूप में कार्य करता है,' फ़्रिट्ज़ ने समझाया प्रेस विज्ञप्ति . 'कैमरा छवियों को कैप्चर करता है क्योंकि लैंडर एक प्रक्षेपवक्र के साथ उड़ता है और उन छवियों को पहले से लोड किए गए उपग्रह मानचित्रों पर मढ़ा जाता है जिसमें अद्वितीय इलाके की विशेषताएं शामिल होती हैं। फिर लाइव छवियों में सुविधाओं को मैप करके, हम यह जान सकते हैं कि वाहन मानचित्र पर सुविधाओं के सापेक्ष कहां है।'
भू-भाग सापेक्ष नेविगेशन अपने ऑनबोर्ड उपग्रह छवियों में स्थलों के साथ लाइव कैमरों के साथ कई स्थलों की तुलना करता है। यह रीयल-टाइम सटीक नेविगेशन साबित हुआ। छवि क्रेडिट: ड्रेपर।
अंतरिक्ष अन्वेषण सभी तकनीकी प्रगति के बारे में है जैसे इलाके के सापेक्ष नेविगेशन। अंतरिक्ष यात्रा और प्रौद्योगिकी एक दूसरे के साथ फीडबैक लूप में हैं।
जब अपोलो अंतरिक्ष यात्री चंद्रमा पर उतरे, तो उन्होंने इसे मैन्युअल रूप से किया। वे बाल बढ़ाने वाले मिशन थे, जहां पायलट अपने लैंडर्स को अपनी आंखों, अपनी मैनुअल निपुणता और स्टील की नसों के साथ चंद्र सतह पर लाते थे। अपोलो कार्यक्रम में एक था मार्गदर्शन कंप्यूटर जिसने अंतरिक्ष यात्रियों को चंद्रमा तक पहुंचने और घर लौटने में मदद की, लेकिन चंद्र लैंडिंग के दौरान यह अंतरिक्ष यात्रियों पर निर्भर था। आर्मस्ट्रांग ने खुद कहा था कि उन्हें उस गड्ढा में उतरने के लिए मार्गदर्शन प्रणाली पर भरोसा नहीं था जिसमें अपोलो 11 उतरा था।
इसका श्रेय अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों को जाता है कि कोई भी चंद्रमा से टकराया नहीं। लेकिन चंद्रमा में बढ़ती दिलचस्पी के साथ- जिसमें नासा का आर्टेमिस प्रोग्राम भी शामिल है- एक स्वायत्त लैंडिंग सिस्टम एक महत्वपूर्ण तकनीकी सफलता होगी।
इलाके के सापेक्ष नेविगेशन को विकसित करने के लिए नासा का प्रयास कुछ साल पहले, 2000 के दशक की शुरुआत में हुआ था। वे सुरक्षित और सटीक लैंडिंग - एकीकृत क्षमताओं के विकास के हिस्से के रूप में ड्रेपर और मास्टेन स्पेस सिस्टम जैसे उद्योग भागीदारों के साथ काम कर रहे हैं ( ब्याह ) परियोजना। समग्र लक्ष्य 'ग्रहों के मिशन के लिए लैंडिंग और खतरे से बचने की क्षमताओं का एकीकृत सूट' विकसित करना है।
इलाके के सापेक्ष नेविगेशन प्रयास की कुंजी है। SPLICE में नेविगेशन डॉपलर लिडार, हैजर्ड-डिटेक्शन लिडार, और निश्चित रूप से शक्तिशाली कंप्यूटर हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर को एक साथ लाने के लिए विकास भी शामिल है।
नासा का जनरेशन -3 नेविगेशनल डॉपलर लिडार डिवाइस नासा के पहले COBALT (ऑटोनॉमस लैंडिंग टेक्नोलॉजीज का सहकारी सम्मिश्रण) परियोजना के दौरान विकसित हुआ। छवि क्रेडिट: नासा।
SPLICE के लिए धन्यवाद, चंद्रमा के लिए भविष्य के मिशन - चालक दल और गैर-चालक दल दोनों - अधिक सुरक्षित होंगे। सुरक्षा के वांछित स्तर को प्राप्त करने के लिए, नासा इन सभी तकनीकों का परीक्षण करने के लिए उद्योग भागीदारों पर निर्भर करता है। जबकि बुधवार के आगामी परीक्षण में मास्टेन टेस्ट-बेड रॉकेट होगा, अंततः परीक्षण पुन: प्रयोज्य रॉकेट सहित अधिक उन्नत रॉकेटों पर होगा। अंततः ब्लू ओरिजिन न्यू शेपर्ड रॉकेट पर ड्रेपर टेरेन रिलेटिव नेविगेशन सिस्टम का परीक्षण किया जाएगा।
'अगर हमारे पास ये एकीकृत क्षेत्र परीक्षण नहीं होते, तो बहुत सी नई सटीक लैंडिंग प्रौद्योगिकियां अभी भी एक प्रयोगशाला में या कागज पर बैठी हो सकती हैं ...'
जॉन एम। कार्सन III, SPLICE परियोजना के प्रमुख अन्वेषक।
'इस प्रकार के वाणिज्यिक वाहन हमें नए मार्गदर्शन, नेविगेशन और नियंत्रण प्रौद्योगिकियों का परीक्षण करने और भविष्य के मिशनों में उपयोग किए जाने से पहले उनके उड़ान जोखिम को कम करने का एक अत्यधिक मूल्यवान तरीका प्रदान करते हैं,' जॉन एम। कार्सन III, नासा के जॉनसन में SPLICE परियोजना के प्रमुख अन्वेषक ने कहा। ह्यूस्टन में अंतरिक्ष केंद्र।
नेविगेशन प्रणाली का परीक्षण न केवल इसके विकास के चरणों के दौरान विभिन्न प्रकार के रॉकेटों पर किया जाएगा, बल्कि समताप मंडल के गुब्बारों पर भी किया जाएगा। फ्रिट्ज ने समझाया, 'विभिन्न प्लेटफार्मों पर और विभिन्न ऊंचाई पर परीक्षण करके हम एल्गोरिदम की क्षमताओं की पूरी श्रृंखला प्राप्त करने में सक्षम हैं।' 'इससे हमें यह पहचानने में मदद मिलती है कि उड़ान के विभिन्न अवधियों के लिए हमें उपग्रह मानचित्रों के बीच संक्रमण की आवश्यकता कहाँ होगी।'
न्यू शेपर्ड रॉकेट वेस्ट टेक्सास में अपनी सुविधा से लॉन्च हो रहा है। अंतत: इनमें से किसी एक रॉकेट पर भू-सम्बन्धी नेविगेशन प्रणाली का परीक्षण किया जाएगा। छवि: नीला मूल
यह क्रमिक परीक्षण इस स्वायत्त लैंडिंग सिस्टम के संपूर्ण विकास की कुंजी है। अधिक जटिल और महंगे रॉकेट और टेस्ट बेड तक अपना काम करके, जोखिम को नियंत्रित किया जाता है।
'अगर हमारे पास ये एकीकृत क्षेत्र परीक्षण नहीं थे, तो बहुत सी नई सटीक लैंडिंग प्रौद्योगिकियां अभी भी एक प्रयोगशाला या कागज पर बैठी हो सकती हैं, जिन्हें उड़ान के लिए बहुत जोखिम भरा माना जाता है,' कार्सन ने वाणिज्यिक उड़ान परीक्षणों के लाभ के बारे में कहा। 'यह हमें आवश्यक डेटा प्राप्त करने, आवश्यक संशोधन करने और अंतरिक्ष यान पर इन प्रौद्योगिकियों के प्रदर्शन के बारे में अंतर्दृष्टि और आत्मविश्वास बनाने के लिए बहुत आवश्यक अवसर प्रदान करता है।'
SPLICE कार्यक्रम की प्रौद्योगिकियां पहले से ही अंतरिक्ष मिशन में अपना रास्ता बना रही हैं। आगामी वाणिज्यिक चंद्र पेलोड सेवाओं में उनके नियोजित समावेश से उस कार्यक्रम को चंद्रमा के दक्षिणी ध्रुवीय क्षेत्र में छोटे लैंडर्स और रोवर्स पहुंचाने में मदद मिलेगी। SPLICE प्रौद्योगिकियां भी मार्स 2020 लैंडर विजन सिस्टम का एक हिस्सा होंगी।
