|
Автономная система облегчает транспортировку грузов на Луну
|
|
|
|
Алгоритмы автономии, разработанные исследователями из Института аэрокосмических исследований Университета Торонто (UTIAS), могут в один прекрасный день сделать транспортировку грузов на Луну более безопасной и эффективной для астронавтов.
|
|
|
|
В составе команды, возглавляемой MDA Space, профессор Тим Барфут (Tim Barfoot) и аспирант Алек Кравчив (Alec Krawciw) разрабатывают технологию, которая поможет канадскому транспортному средству lunar utility vehicle перемещаться между точками выгрузки грузов во время будущих лунных миссий, решая ключевую проблему транспортировки, как только астронавты высадятся на Луну.
|
|
|
|
"Исследование Луны предполагает создание посадочной площадки и места обитания на расстоянии примерно пяти километров друг от друга", - говорит Барфут, который также является директором Института робототехники Университета Калифорнии, институциональной стратегической инициативы.
|
|
|
|
"Посадочная площадка должна быть ровной для безопасного прибытия шаттла, в то время как среда обитания должна быть защищена от радиации — как правило, за скалистой местностью. Это создает проблему транспортировки: астронавты должны иметь возможность перенести весь груз с шаттла в среду обитания".
|
|
|
|
В отличие от предыдущих планетарных миссий, когда марсоходы исследовали местность в нескольких направлениях для сбора данных, лунный внедорожник будет совершать регулярные рейсы туда и обратно между фиксированными точками для доставки товаров и оборудования астронавтам. Это первый случай, когда космическому вездеходу потребуется повторить один и тот же маршрут, что делает систему визуальной навигации Barfoot для обучения и повторения хорошо подходящей для этой миссии.
|
|
|
|
|
|
|
"Алгоритмы обучения и повторения позволяют нам управлять марсоходом по заданному маршруту вручную или физически, [но] как только он запоминает путь, он может автоматически повторять маршрут столько раз, сколько вам захочется", - говорит Барфут. - Автоматизируя эту часть миссии, астронавты экономят время и энергию, возвращаясь на место посадки за грузом, ограничивают воздействие лунных элементов на астронавтов и повышают производительность миссии".
|
|
|
|
В рамках своего докторского исследования Krawciw адаптирует технологию автономного вождения для интеграции с испытательным аппаратом Канадского космического агентства Lunar Exploration Light Rover (LELR).
|
|
|
|
В декабре 2024 года Кравчив и Барфут присоединились к командам из MDA Space и Центра передовых технологий BRP при Университете Шербрука, чтобы протестировать автономную систему на аналоговом объекте космического агентства в Монреале, который имитирует поверхность Марса. Полевые испытания дали командам возможность выявить и устранить любые аппаратные и программные ограничения при работе в условиях, подобных лунным.
|
|
|
|
"Адаптация нашего кода к LELR столкнулась с некоторыми неожиданными трудностями", - говорит Кравчив. "Моделирование лунных условий привело к пятисекундной задержке передачи команд и обратной связи, поэтому мы не могли полагаться на управление с помощью джойстика, как обычно. Это подтолкнуло нас к разработке нового полуавтономного метода обучения с использованием коротких отрезков траектории - чего мы раньше не делали".
|
|
|
|
"Несмотря на технические трудности, всегда интересно наблюдать, как то, над чем я работал в лаборатории, воплощается в жизнь в реальной космической миссии".
|
|
|
|
После успешных полевых испытаний в июле 2025 года космическое агентство отобрало команду для проведения ранней фазы исследования предлагаемого Канадой лунного транспортного средства общего назначения в рамках инициативы агентства по исследованию поверхности Луны. Это станет очередным вкладом Канады в программу НАСА "Артемида", целью которой является обеспечение устойчивого присутствия человека на Луне.
|
|
|
|
В то время как команда готовит машину к полетной эксплуатации, Krawciw сосредоточена на повышении производительности системы в реальных условиях и обеспечении ее готовности к длительному развертыванию.
|
|
|
|
"Мы многому научились, постоянно эксплуатируя систему в полевых условиях", - говорит Кравчив.
|
|
|
|
"Речь шла не только о том, чтобы обеспечить автономную работу, но и о том, чтобы сделать ее надежной и удобной для операторов, которые могут использовать ее весь день в сложных условиях. Эта перспектива определяет мой подход к следующему этапу развития".
|
|
|
|
Источник
|
