Česky English

Úvodní stránka Aktuality Systémy pro přistání (nejen) na asteroidech jsou zkoušeny speciálním softwarem

Systémy pro přistání (nejen) na asteroidech jsou zkoušeny speciálním softwarem

8.8.2017

Systémy pro přistání (nejen) na asteroidech jsou zkoušeny speciálním softwarem

Na obrazovce se krátery posetá neznámá krajina čím dál více blíží – a tím techniky přistání na asteroidu nebo planetě dostávají na nejrealističtější možnou simulaci a jsou velmi blízké skutečnému letu. Nová generace supervýkonného software dovoluje testování přistávacích algoritmů a hardware v reálném čase.

Přiblížení, sestup a přistání na planetárním tělese představuje extrémně riskantní fázi letu. Snižování rychlosti zpravidla o několik kilometrů za sekundu až na nulu, a to celé ve správném okamžiku těsně před měkkým přistáním. Navíc na neznámém povrchu, kde je nutné vyhnout se kráterům, balvanům a dalším nepředvídatelným nebezpečím.

V případě komet nebo asteroidů s nízkou gravitací, jak ukazuje zkušenost s přistávacím modulem Philae z mise Rosetta v roce 2014, je skutečným nebezpečím odražení se od povrchu zpět do vesmíru. Silnější gravitace Měsíce dělá tvrdý dopad přece jen pravděpodobnější, což platí také pro ještě hmotnější Mars. U něj se navíc přidává komplikace v podobě jeho řídké, ale stále nezanedbatelné atmosféry.

Ovšem „iba tréning robí majstrov“: přesně tato logika je za novým softwarem ESA Pangu (Planetary and Asteroid Natural scene Generation Utility), kterou pro agenturu vyvinuli na skotské University of Dundee.

„Software nyní může generovat realistické snímky planet a asteroidů v reálném čase. Tedy podobně jako při přibližování se místu přistání na skutečné misi,“ vysvětluje specialista na řízení a navigaci Manuel Sanchez Gestido.

„Nové snímky jsou generované každou desetinu sekundy, rendering přitom nemá žádnou prodlevu. Což znamená, že můžeme testovat přistávací algoritmy nebo dedikované mikroprocesory nebo celé přistávací kamery nebo další hardware zapojený do přistávací smyčky – tedy zapojený přímo do simulace – nebo provést tisíce simulací po sobě metodou Monte Carlo, abychom otestovali všechny možnosti.“

Software Pangu je pod neustálým vývojem od svého vytvoření na konci devadesátých let. Původně vznikl pro lunární sondy.

„Tehdy to ovšem byly hodně zrnité snímky, které byly navíc generované hodně zpomaleně. Vygenerování celého přistání trvalo hodiny a hodiny,“ dodává Manuel Sanchez Gestido.

„Ovšem využili jsme výhody zlepšování kapacit počítačů a posunuli schopnost generování až do reálného času. Grafika se navíc stala tak realistickou, jak je to jen možné.“

„To je důležité, protože mnohé moderní navigace a přistávací algoritmy pracují na základě vizuální detekce a mapování povrchových struktur.“

Z velké výšky přitom není možné některé útvary rozpoznat, a tak jsou menší detaily zobrazovány s tím, jak se přistávací modul přibližuje čím dál více k povrchu a pohled se zužuje. Díky tomu jsou výpočetní potřeby software neustále zhruba konstantní.

Generování cílového tělesa začíná s digitálním modelem získaným z minulých pozorování, čímž je vytvořená základní struktura polygonu. Kolem ní je natažen texturovaný povrch, přičemž barvy odpovídají pozorovaným reflexním vlastnostem. Krátery a balvany jsou pak doplněny na základě jejich známé či předpokládané distribuce v cílové oblasti.

V dalším testování věrnosti software Pangu Manuel Sanchez Gestido vzpomíná na minulá přistání na blízká setkání, která mohou být rekonstruována ze zaznamenané telemetrie. „V našem software jsme pustili přistání roveru Curiosity na Marsu a přibližování japonské sondy Hayabusa k asteroidu Itokawa a ve srovnání se záznamem skutečného přistání bylo těžké určit, co je realita a co simulace.“

Jako další krok vývoje pracuje ESA na podobném softwarovém systému pro simulování přiblížení ke družicím pro plánované servisní nebo likvidační mise. Ty mají začít v roce 2023 s misí e.Deorbit.

Další informace jsou k dispozici na portálu Evropské kosmické agentury (ESA).

Autor: Tomáš Přibyl   |   Sekce: Aktuality   |   Tisk   |   Poslat článek známému




RSS kanál  |  XML Sitemap  |  Mapa webu  |  Redakční systém WebRedakce - NETservis s.r.o. © 2018

2017 Odbor ITS, kosmických aktivit a VaVaI 

Background image ©ESA - P.Carril
Všechna práva vyhrazena © 2018 NETservis s.r.o.