Компания Intuitive Machines, которая вот-вот отправит на Луну свой посадочный модуль Nova-C в рамках программы NASA Commercial Lunar Payload Services (CLPS) — коммерческих услуг доставки, — несет несколько научно-технических полезных нагрузок NASA.
Navigation Doppler Lidar
Одна из новинок — навигационный доплеровский лидар (NDL). Эта система наведения, разработанная Исследовательским центром NASA в Лэнгли, под управлением Управления космических технологий агентства (STMD), потенциально может произвести революцию в посадке космических кораблей во внеземных мирах.
Хотя на Луне модуль Nova-C Intuitive Machines будет использовать собственные системы навигации и посадки, в предстоящей миссии NASA продемонстрирует возможности NDL. Для NDL NASA разработала дополнительный датчик — многофункциональную флэш-лидарную камеру. Flash Lidar — это технология 3D-камеры, которая исследует окружающую местность даже в полной темноте. Лидар имеет несколько преимуществ перед радаром, в частности в том, что лазер передает луч света диаметром с карандаш, который может дать более точные и тщательные измерения. Радиоволны также не могут измерять скорость и дальность независимо друг от друга. Лидар посылает лазерные импульсы к цели, которая отражает часть этого света обратно на детектор. Когда инструмент движется относительно своей цели, изменение частоты возвращающегося сигнала, также известное как эффект Доплера, позволяет лидару напрямую и точно измерять скорость. Расстояние измеряется на основе времени прохождения света до цели и обратно.
Radio Frequency Mass Gauge
Также NASA протестирует новый датчик топлива космического корабля на лунном корабле, который позволяет определить количество топлива, плавающего внутри бака космического корабля в условиях невесомости.
«Из-за очень небольшой силы тяжести жидкость не оседает на дно баков с топливом, а скорее прилипает к стенкам и может оказаться где угодно внутри», — сказала Лорен Амин, заместитель менеджера проектного офиса портфеля проектов по управлению криогенными жидкостями в Исследовательском центре Гленна NASA. «Из-за этого очень сложно понять, сколько топлива у вас в баке, что действительно важно для максимизации продолжительности вашей миссии и планирования, сколько топлива вам нужно для запуска».
Полезная нагрузка радиочастотного датчика массы (RFMG), разработанная в NASA в рамках программы технологических демонстрационных миссий агентства, использует радиоволны и антенны в резервуаре для измерения количества доступного топлива. Хотя эксперименты меньшего масштаба проводились на Международной космической станции, это будет первое длительное испытание RFMG на автономном космическом корабле. RFMG может иметь решающее значение во время будущих длительных миссий, в которых будут использоваться космические корабли, работающие на криогенном топливе, таком как жидкий водород, жидкий кислород или жидкий метан.
Stereo Cameras for Lunar Plume-Surface Studies
Запечатлеть взаимодействие между посадочным модулем и поверхностью Луны во время посадки модуля Nova-C помогут четыре крошечные камеры NASA, которые будут направлены на лунную поверхность, собирая изображения того, как поверхность меняется в результате взаимодействия с шлейфом двигателя космического корабля.
Стереокамеры для изучения поверхности Луны (SCALPSS), разработанные в Исследовательском центре Лэнгли NASA, представляют собой набор камер, размещенных вокруг основания лунного посадочного модуля для сбора изображений во время и после спуска. Используя технику, называемую стереофотограмметрией, исследователи из Лэнгли будут использовать перекрывающиеся изображения для создания трехмерного изображения поверхности.
Поскольку количество полетов на Луну увеличивается, а количество полезных грузов, приземляющихся вблизи друг друга, растет, ученым и инженерам необходимо иметь возможность точно предсказывать последствия приземлений. Окончательные изображения будут собраны в небольшом бортовом хранилище данных, а затем отправлены на посадочный модуль для передачи на Землю. Команде, вероятно, понадобится как минимум пара месяцев, чтобы обработать изображения, проверить данные и создать цифровые трехмерные карты рельефа поверхности.
