Ay’da güneş enerjisiyle çalışan gezicileri kaybetme riskini azaltmak için yeni bir yaklaşım

NASA ve dünya çapındaki diğer uzay ajansları, güneş sistemimizdeki gezegenleri ve diğer gök cisimlerini keşfetmek için periyodik olarak uzaya robotlar ve otomatik araçlar gönderiyor. Bu görevler, güneş sisteminin diğer bölümlerindeki çevre ve kaynaklar hakkındaki anlayışımızı büyük ölçüde geliştirebilir.

Toronto Üniversitesi Havacılık ve Uzay Araştırmaları Enstitüsü ve NASA’nın Jet Propulsion Laboratuvarı’ndaki (JPL) araştırmacılar, geçtiğimiz günlerde güneş enerjisiyle çalışan gezici araçlar kullanarak Ay keşiflerinin etkinliğini ve başarısını artırabilecek kurtarma stratejilerini araştıran bir çalışma yürüttüler. Makaleleri, önceden yayınlandı arXivgüneş enerjisiyle çalışan gezici araçların ayda kalıcı olarak gölgeli bölgeleri güvenli bir şekilde terk etmesine yardımcı olabilecek yeni bir yaklaşım sunuyor.

Araştırmayı yürüten araştırmacı Olivier Lamarre, Phys.org’a “Son yıllarda ABD, Çin, Hindistan, Rusya ve diğerleri de dahil olmak üzere birçok ülke Ay’ın güney kutbunu keşfetmekle ilgilendiğini ifade etti.”

“Çoğu, büyük miktarlarda su buzu içerebileceğinden şüphelendiğimiz, sürekli gölgede kalan (kalıcı gölgeli bölgeler veya PSR’ler olarak adlandırılan) alanları keşfetmek için güneş enerjisiyle çalışan gezici araçlar kullanmayı planlıyor. Tahmin edilebileceği gibi, bir PSR’ye girmek güneş enerjisiyle çalışan bir gezici ile riskli bir çaba! Gezici arızalar nedeniyle gecikirse, enerjisi bitmeden güneş ışığına geri dönemeyebilir.”

Güneş enerjisiyle çalışan gezici araçlar, güç verimliliği açısından çok sayıda avantaja sahip olabilir, ancak çalışmaları için güneş ışığına güvenmeleri sınırlıdır. Ay’daki bazı bölgeler kalıcı olarak gölgede kaldığından, gezicilerin güneş ışığına güvenmeleri, onların bu bölgeleri güvenli bir şekilde keşfetmelerini ve ardından ayrılmalarını engelleyerek görevleri sırasında enerjilerinin bitmesine neden olabilir.

Lamarre ve meslektaşları tarafından yapılan son çalışmanın temel amacı, aydaki bu gölgeli alanları keşfederken güneş enerjisiyle çalışan gezicileri kaybetme olasılığını ölçmekti. Ek olarak ekip, güneş enerjisiyle çalışan gezici araçların görevlerini güvenli bir şekilde tamamlama olasılığını en üst düzeye çıkarmaya yardımcı olabilecek bir yaklaşım tasarlamayı diledi.

Lamarre, “Öncelikle, güneş enerjisiyle çalışan bir gezicinin ayın güney kutbunda ‘güvenli’ olmasının ne anlama geldiğini tanımlamamız gerekiyor.” “Bunu yapmak için, gezicinin bir PSR’den nerede, ne zaman ve pillerinde ne kadar enerji kaldığına dikkat ediyoruz. ve böylece o zamana kadar ‘güvenli’ kalın) Ardından, gezginin hayatta kalma olasılığını en üst düzeye çıkarmak için herhangi bir başlangıç ​​durumundan (PSR’lerin içi dahil) takip edebileceği bir çevrimiçi geçiş planlama yöntemi hesaplıyoruz.

Lamarre ve meslektaşları tarafından özetlenen planlama metodolojisi, esasen bir gezicinin “güvenliğe” ulaşma şansını en üst düzeye çıkarmasına izin veren bir geri dönüş stratejisi olduğu için, bir kurtarma politikası olarak anılır (yani, güneş ışığının ona ulaşacağı, yeniden şarj edeceği bölgeler). pil). Araştırmacılar makalelerinde, bu kurtarma politikasını hesaplamanın bu bağlamda zor olabileceğini, çünkü çok fazla yanlış olması durumunda genel tahminlerin güvenilirliğini etkileyebilecek birkaç yaklaşım gerektirdiğini gösterdi.

Lamarre, “Örneğin, zaman, durum uzayımızın ayrıklaştırılması gereken sürekli bir boyutudur” dedi.

“Bu yaklaşımın/ayrıklaştırmanın başarısızlık olasılığına ilişkin tahminleri tehlikeli bir şekilde çarpıtmadığından emin olmalıyız. Ay’ın güney kutbunda güneş aydınlatması oldukça dinamiktir; yakındaki dağlar ve kraterler yüzeyde büyük gölgeler oluşturabilir. (yaklaşık) politikanın varsaydığına kıyasla programın biraz gerisindeyse, kritik bir solar şarj dönemini kaçırabilir. Aynı şey, politikanın varsaydığına kıyasla programın biraz ilerisindeyse geçerlidir.”

Bu zaman tahminleri, güneş enerjisiyle çalışan gezici araçlar için kurtarma politikalarının güvenilirliğini büyük ölçüde etkilediğinden, Lamarre ve meslektaşları onları oldukça muhafazakar tuttu. Bu, sonuçta başarısızlık riskini en aza indirirken, politikanın gerçek dünyadaki görevler sırasında güvenli kalma olasılığını artırır.

Lamarre, “Bu yaklaşımın birçok yönden yararlı olduğunu düşünüyoruz.” Dedi. “Öncelikle, güneş enerjisiyle çalışan gezici araçlarla riskleri proaktif olarak hesaba katan (veya hakkında “neden”) uzun menzilli otonom hareketlilik planlama algoritmalarına doğru bir adımı temsil ediyor. Ek olarak, tekniğimiz, yeni formüle ederken insan operatörler için yararlı bir araç olabilir Ay’ın güney kutbundaki gezici misyonlar (iniş yeri seçimi, küresel geçiş planlaması ve risk tahmini ve daha fazlası için kullanılabilir) veya hatta döngü operasyonunda yerden devam eden bir görevi destekleyebilir.”

Gelecekte, bu araştırma ekibi tarafından tanıtılan kurtarma politikası, gölgeli bölgelerde güneş enerjisiyle çalışan gezicileri kaybetme riskini azaltmak için aydaki gerçek dünya keşif görevlerine uygulanabilir. Son çalışma NASA’nın JPL’si ile işbirliği içinde yürütüldüğünden, yaklaşım yakında çeşitli gerçekçi ay senaryolarında test edilebilir.

“Şimdiye kadar, yaklaşımımızı Cabeus Krateri’nin yörünge verilerini kullanarak test ettik, ancak NASA’nın özel güneş aydınlatma haritalarını kullanmayı ve tekniğimizi ayın güney kutbunda bir gün robot tarafından ziyaret edilecek diğer birçok alanda uygulamayı umuyoruz. veya Shackleton, Faustini, Nobile, Haworth ve Shoemaker Craters gibi mürettebatlı görevler,” diye ekledi Lamarre. “Ayrıca, şu anda ayın güney kutbunun güneş enerjisiyle çalışan gezicilerle keşfi için yeni nesil risk tahminli uzun menzilli navigasyon algoritmaları üzerinde çalışıyoruz.”

© 2023 Bilim X Ağı