Используя специальную лабораторию в Исследовательском центре Эймса НАСА, предназначенную для имитации лунного ландшафта, как он будет выглядеть в разных областях на полюсах Луны, команда VIPER тестирует системы освещения для лунохода с очень малым углом освещения, имитирующим Солнце.
Кредиты: НАСА / Доминик Харт
-------------------
Новому луноходу НАСА VIPER для охоты за водой потребуются очень прочные фары, чтобы осветить путь.
В крайностях света и темноты на Луне, затененные и освещенные области настолько контрастны, что любые контуры ландшафта фактически невидимы в темноте . Чтобы ориентироваться в этом мире, водители лунохода VIPER будут полагаться на систему установленных на ровер фонарей и камер, чтобы избегать валунов, спускаться по крутым склонам в кратеры и избегать других потенциально смертельных опасностей. Чтобы убедиться, что первая в мире система освещения на луноходе обнаружит препятствия, прячущиеся в тени, команда VIPER недавно протестировала прототипы в точном воссоздании лунного ландшафта в Исследовательском центре НАСА Эймса в Силиконовой долине Калифорнии, где имитируется миссия.
Подобные испытания помогают миссии VIPER, которая в августе прошла важный этап обзора предварительного проекта с Отделом планетологии НАСА и независимой группой проверки VIPER, решить множество уникальных проблем, связанных с работой на Луне.
«Мы сталкиваемся с теми же проблемами, что и любой автомобильный дизайнер», - сказал Уланд Вонг , руководитель отдела навигационного оборудования VIPER и специалист по информатике в Ames. «Будь то вездеход или новая модель седана, плохой дизайн освещения означает, что водитель не может видеть детали ландшафта. Мы должны уделять больше внимания этим проблемам на Луне, потому что, как только VIPER прибудет туда, пути назад уже не будет ».
В космосе существуют и другие источники света, такие как одиночные светодиоды и фонари, которые помогают космическим кораблям стыковаться с Международной космической станцией. Но суровые условия Луны в сочетании с конкретными целями VIPER по поиску воды в глубоких темных местах делают этот марсоход первым, которому требуются прожекторы, похожие на автомобильные. В то время как научные цели Марса обычно позволяют этим луноходам работать в освещенных солнцем областях, миссия VIPER на солнечной энергии будет проходить в местах, которые никогда не получают прямой солнечный свет из-за наклона Луны и очень низкого угла Солнца на Южном полюсе.
Фары VIPER будут представлять собой массивы светодиодов и будут обеспечивать такую же гибкость, как дальний свет и габаритные огни вашего автомобиля. Установленные на мачте, две из этих решеток будут отбрасывать узкий дальний луч. Вокруг базы лунохода до шести огней будут менее интенсивно освещать широкую область, и их можно включать и выключать индивидуально по мере необходимости.
Во время недавнего тестирования в Эймсе команда опробовала несколько надежных кандидатов на светодиоды, чтобы увидеть, какие из них обладают лучшими оптическими характеристиками и как лучше всего расположить их для обработки обратного рассеяния или отражения света в том направлении, откуда он пришел. Это серьезная проблема на Луне, потому что поверхность покрыта порошкообразной пылью, которая отражает много света, ослепляя камеры VIPER.
«Мы разрабатываем светильники итеративно», - сказал Вонг. «Мы начинаем с некоторых кандидатов и с помощью тестирования выясняем их характеристики, а затем сокращаем их для достижения наилучших оптических характеристик».
Несколько возможных вариантов освещения были установлены на штативах вокруг лунного испытательного стенда. Реалистичный лунный пейзаж был создан из смоделированного лунного грунта. Команда осветила эту местность так, как если бы она выглядела в разных областях на полюсах Луны, либо при очень низкоугловом освещении, имитирующем Солнце, либо в полной темноте. Они включили освещение кандидатов, сделали фотографии, как когда-нибудь сделает VIPER, и теперь сравнивают качество полученных изображений.
Нет комментариев