В июле весь мир отмечал 50-летие исторического Аполлон-11 посадка на Луну. МИТ сыграл огромную роль в этом достижении, помогая вступить в новую эру освоения космоса. Сейчас факультет Массачусетского технологического института, сотрудники и студенты совместно работают над рядом больших успехов, которые могли бы вывести людей обратно на Луну, и части до сих пор неизвестно.
“Мне трудно думать о другом случае, который принес мир в такой собирательный образ как «Аполлон» высадки на Луну”, — говорит Дэниел Хастингс, Сесила и Иды Грин образования, профессор и заведующий кафедрой аэронавтики и астронавтики (AeroAstro). “Начиная с весны, мы отмечаем роль МИТ сыграл добраться туда и размышляя о том, как далеко зашли технологии в последние пять десятилетий.”
“Наше сообщество продолжает строить на невероятное наследие Аполлона,” Гастингс добавляет. Некоторые моменты будущего освоения космоса, отмечает он, будет следовать из извлеченных уроков. Придут другие из вновь разработанных технологий, которые были бы немыслимы в 1960-х годах. И другие же возникают из романа сотрудничества, которые будут подпитывать на следующих этапах исследований и открытий.
“Это чрезвычайно захватывающее время, чтобы думать о будущем освоения космоса,” говорит Гастингс. “И Массачусетский технологический институт является лидером”.
Приземляться
Делая безопасной посадки — в любом месте — может быть вопросом жизни и смерти. На Земле, благодаря сети спутников глобальной позиционирования и ряд наземных комплексов, пилоты имеют мгновенный доступ к данным в реальном времени на каждый аспект посадки среды. Луна, однако, не в какой-нибудь такой точности навигационных технологий, что делает его полнится потенциальную опасность.
Недавнее решение НАСА по возвращению на Луну сделал это более насущными проблемами — и тот, что МИТ поднялся раньше. Экс-измерительной лаборатории Массачусетского технологического института (ныне независимый Дрейпер) разработаны системы наведения, которая позволила Нил Армстронг и Базз Олдрин, чтобы безопасно приземлиться на Луне, А которые были использованы на всех космических кораблях «Аполлон». Эта система опиралась на инерциальной навигации, которая интегрирует ускорение и скорость измерения от электронных датчиков на транспортном средстве и цифровым компьютером для определения местоположения космического корабля. Это было замечательное достижение — первый раз, когда люди путешествовали в транспортном средстве, управляемым компьютером.
Сегодня, работая в Массачусетском технологическом институте аэрокосмической лаборатории контролирует Джонатан хау, Ричард Коберн-Маклорена профессор аэронавтики и астронавтики, аспирант Лена Даунс — со-посоветовал Тед Штайнер в Дрейпер — разрабатывает камеру системы навигации, что может почувствовать местность под посадку автомобиля и использовать эту информацию, чтобы обновить оценку. “Если мы хотим исследовать кратер определить ее возраст или происхождение,” Даунз объясняет, “Мы должны избегать посадки на более высокие наклонные края кратера. Поскольку лунный посадок может иметь ошибки, которые могут достигать нескольких километров, мы не можем планировать к Земле слишком близко к краю”.
Исследования Даунс на обнаружение кратера является обработка изображения с помощью сверточных нейронных сетей и традиционных методов компьютерного зрения. Образы в сочетании с другими данными, такими как предыдущих измерений и известный кратер информацию о местоположении, что позволяет повысить точность оценки местоположения транспортного средства.
“Когда мы вернемся на Луну, мы хотим посетить больше интересных мест, но проблема в том, что более интересно, часто может означать более опасными”, — говорит Даунс. “Рельеф-относительная навигация позволит нам исследовать эти места более безопасно”.
“Сделать это, не принимайте это”
НАСА также установили его достопримечательности на Марсе — и с этой целью приходит совсем другой проблемой: что делать, если что-то сломается? Учитывая, что расчетное время в пути к Марсу составит от 150 до 300 дней, существует относительно высокая вероятность того, что что-то сломается или неисправность во время полета. (Просто спросите Джим Ловелл и Фред Хейз, космические аппараты которого требуется серьезный ремонт всего 55 часов и 54 минуты в миссии Аполлон-13.)
Мэтью Moraguez, аспирант Инженерной лаборатории профессора Л. Оливье де век систем, хочет научить астронавтов на производство все, что им нужно, когда они нуждаются в ней. (“На лету”, можно сказать).
“В пространстве производственной активности (ISM) — где космонавты могут выполнять изготовление, сборку и интеграцию компонентов — могли перевернуть эту парадигму”, — говорит Moraguez. “Поскольку компоненты не ограничены мероприятий, связанных с конструктивными ограничениями, ИСМ можно было бы снизить расходы и повысить производительность существующих космических систем, а также обеспечит совершенно новые возможности.”
Исторически сложилось, что ключевой задачей, стоящей перед ИСМ правильно сопряжение компонентов и производственных процессов, необходимых для их производства. Moraguez к решению этой проблемы в первую очередь определить ограничения, созданные стрессовые условия запуска, которые могут ограничить размер и вес полезного груза. Затем он перечислил проблемы, которые потенциально могли бы быть облегчены по ISM и развитых экономически установление взаимосвязи и моделей для точного определения точки безубыточности, при которой изм превосходит нынешний подход.
Очки Moraguez сделанный в космосе, в качестве добавки производство, которое в настоящее время используется на Международной космической станции. Предприятие производит инструменты и другие материалы по мере необходимости, что снижает затраты и время ожидания пополнения запасов с Земли. Moraguez сейчас развивается физики на основе производственных моделей, которые будут определять размер, вес, и мощность, необходимую для следующего поколения оборудования изм.
“Мы уже смогли оценить коммерческую жизнеспособность ИСМ в широком диапазоне областей применения”, — говорит Moraguez. “Вооружившись этой рамки, мы стремимся определить наилучшие компоненты для производства ИСМ и их соответствующие технологические процессы. Мы хотим развивать технологии до точки, где это действительно революционное будущее космонавтики. В конечном счете, это может позволить людям путешествовать в глубоком космосе дольше, чем когда-либо прежде”, — говорит он.
Партнерство с промышленностью
Приборы лаборатории Массачусетского технологического института был награжден первый контракт для программы «Аполлон» в 1961 году. В один короткий абзац на Вестерн Юнион телеграмму, в лаборатории было поручено разработать руководство программы и системы управления. Сегодня будущее космических исследований во многом зависит как, как всегда на глубокое сотрудничество.
Боинг является давним корпоративным партнером МИТ поддерживает такие усилия, как ветер реконструкции брата Райта тоннеля и новой техники трансформации образования (неет) программа, которая ориентирована на современные отрасли и реальные проекты в поддержку образовательной миссии института. В 2020 году, «Боинг» планируется открыть авиационно-космической и самостоятельность Центра в Кендалл-сквер, которые будут сосредоточены на продвижении технологий для автономных летательных аппаратов.
Только весной прошлого года институт объявил новые отношения с голубым происхождения, в которой он начнет планирования и разработки новых приборов для полетов к Луне. Эти новые научные эксперименты, луноходы, автоматические системы и многое другое будет полететь на Луну через Голубая Луна, гибкий Луне синий происхождения.
Работая с IBM, исследователи Массачусетского технологического института изучают возможности использования искусственного интеллекта в космических исследованиях. В этом году Исследовательский неделе компании IBM ИИ (сентябрь. 16-20) будут представлены мероприятия совместно с AeroAstro, в которых исследователи предлагают свои идеи для проектов, связанных с AI и Международной космической станции.
“В настоящее время мы находимся в захватывающей новой эры под знаком развития и роста предпринимательских частного предприятия, управляя освоения космоса,” говорит Гастингс. “Это приведет к новых и трансформации способов для людей, чтобы путешествовать в космос, для создания новых коммерческих предприятий в пространстве для мировой экономики, и, конечно, понижать барьер выхода в космос и многие другие страны могут присоединиться к этой захватывающей новое предприятие.”
