Дослідники з Університету Брауна удосконалили техніку форми від затінення для картографування Місяця, зробивши процес швидшим і більш детальним. Цей прогрес допоможе безпечніше та ефективніше планувати місію, особливо для цільових областей, таких як південний полюс Місяця. Нове дослідження може допомогти переосмислити те, як вчені складають карту поверхні Місяця, зробивши процес більш раціональним і точним, ніж будь-коли раніше.

Опубліковане 28 травня в Planetary Science Journal дослідження вчених Брауна Бенджаміна Ботрайта та Джеймса Хеда описує вдосконалення техніки картографування під назвою «форма із затінення». Ця техніка використовується для створення детальних моделей місячного рельєфу, контурів кратерів, хребтів, схилів та інших поверхневих небезпек. Аналізуючи те, як світло потрапляє на різні поверхні Місяця, це дозволяє дослідникам оцінити тривимірну форму об’єкта або поверхні на основі сукупності двовимірних зображень.

Підвищення безпеки та дослідження Місяця

Точні карти можуть допомогти планувальникам місій на Місяць визначити безпечні місця посадки та райони наукового інтересу, що зробить операції місії більш плавними та успішними.

«Це допомагає нам скласти краще уявлення про те, що там насправді», — сказав Боутрайт, докторський науковий співробітник Департаменту наук про Землю, навколишнє середовище та планети Брауна та провідний автор нової статті. «Нам потрібно зрозуміти рельєф поверхні Місяця, де немає так багато світла, як-от затінені ділянки південного полюса Місяця, куди спрямовані місії NASA Artemis . Це дозволить програмному забезпеченню для автономної посадки здійснювати навігацію та уникати небезпек, таких як великі камені та валуни, які можуть загрожувати місії. З цієї причини вам потрібні моделі, які відображають топографію поверхні з якомога вищою роздільною здатністю, тому що чим більше деталей, тим краще».

Оптимізація процесу картографування

Однак процес розробки точних карт є трудомістким і має обмеження, коли мова йде про складні умови освітлення, неточну інтерпретацію тіней і обробку мінливості рельєфу. Удосконалення техніки «форма із затінення» дослідників Брауна спрямоване на вирішення цих проблем.

У дослідженні вчені пояснюють, як передові комп’ютерні алгоритми можна використовувати для автоматизації більшої частини процесу та значного підвищення роздільної здатності моделей. За словами дослідників, нове програмне забезпечення дає місячним вченим інструменти для створення більших карт поверхні Місяця, які містять більш дрібні деталі.

Передові технології картографування Місяця

«Форма із затінення вимагає, щоб зображення, які ви використовуєте, були ідеально вирівняні одне з одним, щоб об’єкт на одному зображенні знаходився в тому самому місці на іншому зображенні, щоб створити ці шари інформації, але поточні інструменти цього не роблять. у такому місці, де ви можете просто надати йому купу зображень, і він виплюне ідеальний продукт», – сказав Ботрайт. «Ми запровадили алгоритм вирівнювання зображень, де він вибирає елементи на одному зображенні та намагається знайти ті самі характеристики на іншому, а потім вирівнює їх, щоб вам не довелося сидіти вручну, відстежуючи точки інтересу на кількох зображеннях, що забирає багато годин і сил мозку».

Дослідники також запровадили алгоритми контролю якості та додаткові фільтри для зменшення викидів у процесі вирівнювання — інструменти, які гарантують, що вирівняні зображення справді збігаються, і видаляють зображення, які також не вирівнюються. Вибираючи лише ті зображення, які придатні для використання, це покращує якість і підвищує точність аж до субметрової роздільної здатності. Швидкість також дозволяє досліджувати більші площі поверхні, збільшуючи виробництво цих карт.

Порівняння та майбутні застосування

Дослідники оцінили точність своїх карт, порівнюючи їх з іншими існуючими топографічними моделями, шукаючи розбіжності або помилки в характеристиках місячної поверхні. Вони виявили, що карти, створені за допомогою вдосконаленого методу форми від затінення, були більш точними порівняно з картами, отриманими за допомогою традиційних методів, показуючи більш тонкі особливості та варіації рельєфу місячної поверхні.

Для дослідження дослідники в основному використовували дані лазерного альтиметра Lunar Orbiter і камери Lunar Reconnaissance Orbiter, інструментів на борту Lunar Reconnaissance Orbiter NASA, який обертається навколо Місяця з 2009 року.

Вчені планують використовувати своє досконале програмне забезпечення для створення місячних карт, і вони сподіваються, що інші також використовуватимуть його у своїх зусиллях з моделювання. Ось чому вони використовували алгоритми з відкритим кодом для створення інструменту.

Вплив на дослідження Місяця

«Ці нові картографічні продукти значно кращі, ніж ті, які ми мали під час планування розвідки під час місій «Аполлон», і вони значно покращать планування місій і наукову віддачу для «Артеміди» та роботизованих місій», — сказав Хед, професор геологічних наук у Брауні, який працював у програмі «Аполлон».

Дослідники сподіваються, що новий інструмент посилить нинішній інтерес до науки та дослідження Місяця, який відбувається в NASA та космічних агентствах по всьому світу.

«Зробивши інструменти такого типу доступними для всіх, можна отримати величезну кількість інформації», — сказав Ботрайт. «Це егалітарний спосіб займатися наукою».

NASA та Boeing заявляють, що готові до ще однієї спроби запустити CST-100 Starliner компанії з двома астронавтами NASA на борту після додаткових перевірок парашутів космічного корабля та обміну вантажем в останню хвилину.

На брифінгу 31 травня офіційні особи заявили, що не працюють над проблемами ні з космічним кораблем Starliner, ні з його ракетою-носієм Atlas 5 перед спробою запуску місії Crew Flight Test (CFT), запланованої на 12:25 за східним часом 1 червня. Прогнози передбачають 90% шансів на прийнятну погоду для запуску, а також для резервної можливості 2 червня.

Інженери працювали над усуненням витоку гелію, виявленого у двигуні космічного корабля після очищення попередньої спроби запуску 6 травня. Цей огляд також виявив «уразливість конструкції» в силовій системі космічного корабля, яка в рідкісних випадках може перешкодити космічному кораблю з орбіти.

Огляд готовності агентства до льотних випробувань 29 травня схвалив плани щодо усунення витоку гелію та усунення проблеми силової установки. На брифінгу офіційні особи заявили, що вони впевнені, що витік гелію не становитиме ризику для місії.

«Це справді дуже невеликий витік, і він знаходиться в межах того, що ми маємо», — сказав Стів Стіч, керівник програми комерційного екіпажу NASA, зазначивши, що вони могли б впоратися з витоком, навіть якщо б він у 100 разів погіршився під час польоту. «Ми дійшли висновку, що найрозумніша річ — це піти на місію, і ми зможемо її безпечно виконати».

«Це безпечно, і тому ми вирішили, що можемо літати з тим, що у нас є», — сказав Марк Наппі, віце-президент і менеджер програми комерційного екіпажу Boeing.

В огляді також розглядалася ще одна потенційна проблема, яка виникла під час запуску суборбітального апарату New Shepard компанії Blue Origin 19 травня. Під час того польоту один із трьох парашутів не повністю розкрився, коли капсула екіпажу поверталася на Землю. Це викликало занепокоєння, сказав Стіч, оскільки парашутна система Starliner використовує схожі компоненти. Він похвалив Blue Origin за обмін інформацією про цю проблему з агентством, Boeing і SpaceX, оскільки всі вони використовують схожі елементи на своїх парашутах.

Він сказав, що парашут застряг на одній стадії «рифу», тобто поступового надування парашута, тому що різак, призначений для розриву лінії, яка контролює риф, не спрацював. Подібна фреза використовується на парашутах Starliner.

Інженери повернулися та перевірили дані випробувань фрез на парашутах Starliner. «Ми ніколи не бачили проблеми з жодним із наших фрез» із 160 їх випробувань, сказав він. «Усі випробування були чудовими щодо різання рифового шнура, тому ми продовжили. У нас є гарне обґрунтування польоту».

NASA також замінило частину вантажу, який супроводжуватиме астронавтів NASA Буча Вілмора та Суні Вільямс на Starliner. Агентство відправляє новий насос для системи переробки сечі на Міжнародну космічну станцію після того, як насос, який зараз встановлено на станції, вийшов з ладу в середу.

Насос використовується в системі, яка переробляє сечу в питну воду, сказала Дана Вайгель, керівник програми NASA ISS. Без цього екіпажу станції довелося б замість цього зберігати сечу, маючи обмежений запас мішків і резервуарів. За її словами, насос вагою близько 70 кілограмів буде літати замість двох валіз з одягом і засобами гігієни для екіпажу станції. Вона зазначила, що на станції є «загальні» запаси для екіпажу, які можуть замінити вміст цих валіз.

Майк Фінке, астронавт NASA, який є дублером для місії CFT і призначений для Starliner-1, першої оперативної місії космічного корабля, сказав, що Вілмор і Вільямс були поінформовані про розслідування витоку гелію та вразливості конструкції силової системи. і схвалив те, що NASA і Boeing зробили для їх вирішення.

«Я думаю, що якщо ви запитаєте Бутча та Суні безпосередньо, і я можу відповісти за них, вони відчувають себе дуже комфортно та впевнені, що ми обрали правильний шлях», — сказав він. «Ми раді запуску та впевнені в цій місії».

На Міжнародній космічній станції, у її американському сегменті, зламалася одна із систем життєзабезпечення, передає «Інтерфакс» із посиланням на джерело в ракетно-космічній галузі.

«В американському сегменті вийшла з ладу одна із систем, що відповідають за переробку води. Її роботу не вдається відновити вже кілька днів», — передає видання слова джерела.

Представництво NASA при російському центрі управління польотами повідомило «Інтерфаксу», що два дні тому виникла несправність у блоці обробки води (WPA). Даний блок є складною системою фільтрів, який ретельно очищає воду з різних «відходів», включаючи конденсат, використану для гігієнічних процедур воду, а також дистилят, отриманий з урини.

У документації NASA сказано, що система WPA дає змогу отримати питну воду. Проте представник американського космічного агентства зазначив «Інтерфаксу», що « цей блок відповідає за технічні рідини, а не питну воду. Ведеться робота над відновленням системи. Поки що вона не завершена».

Це далеко не перший і не останній подібний інцидент. У жовтні 2020 року на російському сегменті МКС вийшов з ладу туалет, а приблизно через рік подібна доля спіткала і туалет на американському сегменті. Також туалети виходили з ладу і раніше, наприкінці нульових. На щастя, їх на станції було два, а до того ж космонавти мають підгузки. Ламалися й інші системи життєзабезпечення: у січні поточного року в американському сегменті МКС зламався контролер вентилятора у системі видалення вуглекислого газу CDRA, а у листопаді 2015 року на американському сегменті МКС відмовив канал харчування, ремонт якого тривав кілька місяців.

Оновлено:

Також було сказано, що на станції є «мішки та ємності, які встановили для цієї мети, але їх запас обмежений «. У NASA розраховували, що насос, що зламався, пропрацює приблизно до осені. Тепер очікується, що новий насос відправлять на МКС вже сьогодні на кораблі Boeing Starliner, який має здійснити першу місію, що пілотується.