ESA будет применять лазерные радары в далеком космосе

Европейское космическое агентство (ESA) планирует использовать лазерные радары для обеспечения мягкой посадки космических аппаратов на Луну и Марс, сообщает «Компьютерра–Онлайн».

Лидары (сокращение от «лазерный радар») применяются с 1960-х, но только недавно их научились использовать для создания трёхмерной картины исследуемых объектов. Лидар, работающий с волнами, в десятки миллионов раз более короткими, чем обычный радар, обеспечивает настолько же более высокую точность измерений. Особенно это касается космоса, где лидару не мешает рассеивание лазерного луча атмосферой.

ESA уже применяет лидары для прецизионной стыковки своего грузового корабля ATV с МКС, но теперь оно намерено использовать его еще и для создания стереоскопической «карты местности» в локациях со сложным рельефом. Например, для исследования мест посадки европейских автоматических зондов. Начать планируется в 2019 году с Луны.

Координатор проекта в ESA Жоан Перейра Ду Кармо отмечает, что разработка может иметь три потенциальных применения. «Первое — это навигация, управление и контроль посадочных модулей, особенно в вопросе выбора безопасного места для приземления. Второе — управление планетоходами для обеспечения безопасного движения по пересечённой местности с сыпучими грунтами. Третье — стыковка на планетарной орбите».

Последнее чрезвычайно полезно для планируемой агентством миссии по сбору на Марсе образцов грунта с его последующей доставкой на Землю (Mars Sample Return Mission). Этот проект особенно сложен тем, что спускаемый модуль, который несёт образцы грунта, должен отслеживаться материнским кораблём и состыковываться с ним на орбите в автоматическом режиме. Поскольку световой сигнал идёт до Марса не менее трёх минут, это исключает существенную помощь со стороны удалённого оператора.

По словам Перейры Ду Кармо, необходимые трёхмерные лидары уже есть, но они предназначены для инспектирования и моделирования крупных промышленных зданий и сооружений, а потому слишком громоздки для космоса. «Вызов в этой области состоит именно в создании нового класса лидаров, радикально меньших размеров и требующих минимума энергии для работы», — пояснил он.

Новые лидары параллельно разрабатываются компаниями Jena-Optronik из Йены (Германия) и ABSL из Калхэма (Великобритания). Немецкий лидар предназначен для обеспечения стыковки в космосе, а английский нацелен на решение задачи мягкой посадки на марсианскую поверхность. Работы ведутся по программе ESA, посвящённой базисным технологическим исследованиям.

Cначала лидары предполагается использовать для проекта ESA Lunar Lander, который предусматривает посадку спускаемого лунного модуля недалеко от южного полюса Луны в 2019 году. Хотя прототипы невелики в сравнении с существующими 3D-лидарами, инженеры обеих компаний уже ищут пути их дальнейшей миниатюризации на 70% за счёт применения новых детекторов отражённого излучения и электромеханических микрозеркал.