NASA провело наиболее полную на данный момент симуляцию первого полёта Dragonfly — роботизированного летательного аппарата, который будет исследовать крупнейший спутник Сатурна Титан. Испытание прошло на компьютерном стенде в лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса в США. В нём участвовали системы и оборудование, максимально приближенные к тем, которые будут использоваться во время настоящей миссии.
В ходе симуляции Dragonfly отделился от защитной оболочки, автономно пролетел над условной поверхностью Титана, просканировал местность, выбрал безопасное место для посадки, изменил направление движения и выполнил снижение. Впервые в рамках такого комплексного теста удалось объединить большую часть систем и операций, необходимых для первого полёта аппарата.
Испытание объединило полётное программное обеспечение и авионику с имитацией данных от навигационных камер, инерциальных измерительных блоков и лидара. Последний позволяет оценивать высоту и наклон поверхности, а также обнаруживать потенциальные препятствия. Специальная система в реальном времени генерировала изображения условного ландшафта Титана, которые камеры Dragonfly должны будут получать во время полёта.
Симуляция первого полёта Dragonfly с пролётом над поверхностью Титана и выбором безопасного места для посадки. Изображение: NASA / Johns Hopkins APL.
Команда разрабатывала возможности аппарата поэтапно: сначала проверяла работу отдельных роторов, затем моделировала короткие перелёты и частичное обследование местности. Добавление лидара позволило провести наиболее полную симуляцию на сегодняшний день. Испытания на аппаратуре, близкой к полётной, помогают проверить взаимодействие систем и выявить возможные проблемы в обмене данными и выполнении команд.
Подготовка к автономным полётам на Титане
На Титане Dragonfly не сможет получать оперативные команды с Земли во время каждого манёвра. Поэтому аппарат должен самостоятельно оценивать окружающую обстановку, выбирать маршрут и безопасные места для посадки. NASA планирует продолжить испытания уже на настоящей полётной системе Dragonfly, а также проверить другие сценарии полёта и реакцию программного обеспечения на специально смоделированные неисправности.
Параллельно инженеры испытывают механизм, который во время спуска должен опустить Dragonfly из транспортного положения под защитной оболочкой. Перед отделением аппарат должен занять нужное положение и раскрутить роторы. Проверки включают оценку прочности конструкции, плавности развёртывания и надёжности фиксации в разных условиях.
Dragonfly — миссия NASA, предназначенная для исследования химии, геологии и атмосферы Титана. Летательный аппарат с несколькими роторами сможет перемещаться между удалёнными участками поверхности, изучая сложные органические соединения и условия, которые могут помочь понять химические процессы, предшествовавшие возникновению жизни на Земле.
Запуск миссии планируется не ранее 2028 года. После примерно шестилетнего путешествия Dragonfly должен прибыть к Титану в 2034 году и начать исследование спутника. Успешная симуляция первого полёта — важный этап подготовки, но впереди остаются испытания реальной полётной системы и проверка способности аппарата автономно работать в условиях другого мира.
