La NASA sta testando una nuova suite di strumenti avanzati per effettuare un atterraggio in automatico su di un corpo celeste. Al progetto è stato dato il nome di Safe and Precise Landing – Integrated Capabilities Evolution (SPLICE), e promette di produrre allunaggi più sicuri e precisi. Le future missioni sulla Luna potrebbero utilizzare gli algoritmi e i sensori avanzati SPLICE per atterrare in siti di atterraggio non raggiungibili durante le missioni Apollo.
Si tratta di una combinazione di sensori laser, una telecamera, un computer ad alta velocità ed algoritmi avanzati che potenzieranno il veicolo spaziale attraverso occhi artificiali che garantiranno la capacità analitica per individuare un’area di atterraggio designata, rintracciare potenziali pericoli ed adattare la rotta al sito di atterraggio più sicuro.
Il progetto è all’interno dello Space Technology Mission Directorate Game Changing Development program e consentirà al veicolo spaziale di evitare diversi ostacoli quali massi, crateri ed altro all’interno di un sito di atterraggio grande la metà di un campo di calcio.
Tre dei quattro sottosistemi principali di SPLICE saranno in grado di effettuare il loro primo volo di test integrato su un razzo Blue Origin New Shepard durante una prossima missione in programma. Una volta che il booster del razzo sarà tornato dulla Terra, dopo aver raggiunto il confine tra l’atmosfera terrestre e lo spazio, il Lidar Doppler di navigazione ed il computer di discesa ed atterraggio verranno attivati a bordo del booster stesso. Ognuno funzionerà nello stesso modo in cui opereranno durante l’avvicinamento alla superficie Lunare.
Invece, per quanto riguarda il quarto componente principale di SPLICE, un Lidar di rilevamento dei pericoli, l’esperimento è rimandato al futuro, tramite test a terra ed in volo.
Una volta scelto un sito per l’esplorazione, è importante che questo abbia le dimensioni necessarie per consentire l’attracco del veicolo spaziale. La dimensione di questa superficie, denominata ellisse di atterraggio, è andata diminuendo negli anni. Per la missione dell’Apollo 11, nel 1968, questa era di circa 11 miglia per 3 miglia (17,7 x 4,8 km) e l’allunaggio era manuale, gli astronauti cioè pilotavano il lander.
Diminuire l’ellisse di atterraggio con tecnologie di landing più precise, garantirà alle future missioni di poter valutare siti che erano stati ritenuti troppo pericolosi per un atterraggio non pilotato. Sarà anche possibile alle missioni di rifornimento di inviare merci e rifornimenti in un unico luogo con precisione, invece che sparpagliate su un’area più o meno vasta.
Ron Sostaric, Project Manager, NASA Johnson Space Center, Houston ha dichiarato: “Ogni corpo planetario ha proprie condizioni uniche. Ecco perché SPLICE è progettato per integrarsi con qualsiasi veicolo spaziale che atterri su di un pianeta o luna. Quello che stiamo costruendo è un sistema completo di discesa e atterraggio che funzionerà per le future missioni di Artemis sulla Luna e può essere adattato per Marte”.
Steve Sandford, ex direttore tecnico di Langley, ha ritenuto che questa la tecnologia potesse essere applicata anche si veicoli terrestri. Sandford ha sostenuto lo sviluppo del Lidar Doppler durante il suo mandato alla NASA, vedendo i primi risultati in prima persona.
Dopo il ritiro, ha fondato Psionic LLC, con sede a Hampton, Virginia. Nel 2016, la società ha concesso in licenza la tecnologia lidar Doppler di Langley. Ha inoltre stipulato un accordo sullo Space Act con il centro per sfruttare le strutture e le competenze della NASA mentre sviluppa la sua versione commerciale della tecnologia per gli usi sul nostro pianeta e la perfeziona per applicazioni spaziali come gli atterraggi lunari.
Psionic sta riprogettando l’hardware, uno sforzo guidato da Diego Pierrottet, un co-inventore del lidar quando lavorava alla NASA e ora capo ingegnere di Psionic. Sandford ha affermato che il lavoro investito dalla NASA per decenni consente a Psionic di sviluppare un processo di produzione praticabile per entrare nel mercato.
Secondo Sanford, Psionic potrebbe avere clienti che richiederebbero la tecnologia adattata per ridurre l’impatto sugli aerei in atterraggio, migliorare la sicurezza del rifornimento in volo e rilevare i droni.
Per quanto riguarda il nel settore automobilistico invece, si stanno sviluppando sistemi di guida autonoma per auto che utilizzeranno wuesta tecnologia sia per la navigazione che per evitare le collisioni: “L’alta risoluzione del lidar Doppler è in grado di distinguere tra oggetti distanti solo pochi centimetri e anche a una distanza di diverse centinaia di metri”, ha spiegato Sandford.
Questo dettaglio è importante quando un pedone sta attraversando una strada o un camion sta passando davanti a un edificio. Gli algoritmi necessitano di dati accurati per determinare qual è l’oggetto – persona, edificio o camion – e se si trova nel percorso dell’auto, per evitare l’errore potenzialmente fatale di non rallentare o di non fermarsi in tempo. Inoltre, una caratteristica rivoluzionaria di questo lidar è che vede solo la luce laser che genera, ignorando la luce laser trasmessa da altri lidar.
