Radar láser ilumina el camino hacia el espacio profundo

22 02 2012

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Radar láser ilumina el camino hacia el espacio profundo

Lidar la imagen de coche

Lidar imagen de prueba

22 de febrero 2012
Este coche no fue tomada con una cámara, pero analizados por un lidar imágenes en 3D, el equivalente a láser del radar. La ESA está desarrollando el sensor como una ayuda a la navegación para explorar el espacio profundo. Lidar es sinónimo de ‘light detection and ranging ", con un haz láser pulsado de exploración objetivos mediante la medición del tiempo que tarda la luz de recuperarse.

La longitud de onda de la luz es mucho menor que la de las ondas de radio – se mide en millonésimas de un metro en lugar de centímetros – para lidar ofrece mediciones mucho más precisas.  

Prototipo lidar

ABSL prototipo de lidar

De telemetría por láser ya se utiliza para el encuentro y acoplamiento en órbita. Cuando ATV de la ESA muelles de carga de ferry con la Estación Espacial Internacional que rebota fuera de los reflectores de rayos láser en el puesto orbital para juzgar la distancia a un par de centímetros.

Para las misiones más profundas de nuestro Sistema Solar, la ESA espera poder utilizar imágenes en 3D lidar para construir una imagen completa de objetivos tales como una superficie de cantos rodados.

Esto sería como una cámara estereoscópica, sino que también podría funcionar en la oscuridad total o luz cegadora.

"El lidar imágenes en 3D que hemos estado trabajando tiene tres posibles aplicaciones principales", explica Joao Pereira do Carmo, que supervisa el proyecto para la ESA.

ATV orbitales ensayos

ATV utiliza el láser para el acoplamiento

"La primera es para la orientación, la navegación y el control de sondas planetarias, en particular en la selección de un sitio de aterrizaje seguro.

"La segunda es para vehículos de exploración de dirección en las superficies planetarias, y el tercero es para el acoplamiento en órbita planetaria. Eso sería esencial para la misión Mars Sample Return propuesto, por ejemplo, cuando el módulo de ascenso realización material de la superficie marciana tendrá que ser seguido y capturado por la nave nodriza en órbita de espera.

"Lidares Terrestres de imágenes ya existentes, por lo general se utiliza para escanear los edificios o instalaciones industriales, pero son demasiado voluminosos para su uso en el espacio.

Lidar en un lado del valle Saale

Lidar 5 kilometros de prueba a través del Valle del Saale

"El desafío es producir una nueva clase de visualización lidar, mucho más pequeños y que necesitan menos energía."

Como reflejo de las dificultades técnicas, los diseños por separado se han desarrollado en paralelo por dos consorcios, uno liderado por Jena-Optronik en Jena, Alemania y el otro por ABSL en Culham, Reino Unido.

Las imágenes lidares caja de zapatos de tamaño se basan en un espejo de exploración orientable que películas del rayo láser a través del objetivo, con un detector de luz altamente sensible capaz de medir las vigas que regresan de hasta varios kilómetros de distancia.

Prototipo lidar

Jena-Optronik prototipo de lidar

Los dos diseños apuntan a la orientación diferente y las aplicaciones de navegación. La unidad liderada por Alemania demuestra un sensor de encuentro futuro, mientras que el diseño dirigido por los británicos tiene la intención de ayudar a un toque aterrizaje de forma segura en un planeta, detectando y evitando los peligros.

La imagen Lidar del proyecto contó con el apoyo a través de la tecnología básica de la ESA Programa de Investigación Tecnológica destinado a prototipos prometedores nuevos conceptos de ingeniería.

ESA Lunar Lander

Sobre la base de este progreso, un lidar de aterrizaje está siendo diseñado para Lunar Lander de la ESA, planeada para aterrizar en el polo sur lunar en 2019.

Los ingenieros también están buscando la manera de hacer las lidar aún más pequeño tal vez mediante el uso de nuevos tipos de detectores y de micro-mecánicos espejos ópticos.

"Se espera que puede reducir los consumos de masas y el poder de formación de imágenes comerciales actuales sistemas lidar por lo menos 70%," Joao concluye.

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Tecnología

Sobre la base del Programa de Investigación Tecnológica (PRT)Mecatrónica y Óptica, incl. la robótica y de soporte vitalMillones de líneas de código que hacen más elegante nave ATV de Europa

Enlaces relacionados

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