Assim como pontos de referência familiares podem dar aos viajantes um senso de direção quando seus smartphones perdem o sinal de GPS, um engenheiro da NASA está ensinando uma máquina a usar recursos no horizonte da Lua para navegar pela superfície lunar.
“Para georreferenciamento científico e de segurança, é importante que os exploradores saibam exatamente onde estão enquanto exploram a paisagem lunar”, disse Alvin Yew, engenheiro de pesquisa do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. “Equipar um dispositivo a bordo com um mapa local daria suporte a qualquer missão, seja robótica ou humana.”
A NASA está atualmente trabalhando com a indústria e outras agências internacionais para desenvolver uma arquitetura de comunicação e navegação para a Lua. A LunaNet trará recursos “semelhantes à Internet” para a Lua, incluindo serviços de localização.
No entanto, os exploradores em algumas regiões da superfície lunar podem exigir soluções sobrepostas derivadas de várias fontes para garantir a segurança caso os sinais de comunicação não estejam disponíveis.
“É fundamental ter sistemas de backup confiáveis quando falamos de exploração humana”, disse Yew. “A motivação para mim era permitir a exploração da cratera lunar, onde todo o horizonte seria a borda da cratera.”
Yew começou com dados do Lunar Reconnaissance Orbiter da NASA , especificamente o Lunar Orbiter Laser Altimeter (LOLA). Com o LOLA é possível medir inclinações, rugosidade da superfície lunar e gerar mapas topográficos de alta resolução da Lua. Yew está treinando uma inteligência artificial para recriar características no horizonte lunar como elas apareceriam para um explorador na superfície lunar usando os modelos digitais de elevação de LOLA. Esses panoramas digitais podem ser usados para correlacionar pedregulhos e cumes conhecidos com aqueles visíveis em fotos tiradas por um rover ou astronauta, fornecendo identificação precisa da localização de qualquer região.
“Conceitualmente, é como sair de casa e tentar descobrir onde você está examinando o horizonte e os marcos ao redor”, disse Yew. “Embora uma estimativa de localização aproximada possa ser fácil para uma pessoa, queremos demonstrar a precisão no solo até menos de 30 pés (9 metros). Essa precisão abre as portas para uma ampla gama de conceitos de missão para exploração futura”.
Fazendo uso eficiente dos dados do LOLA, um dispositivo portátil pode ser programado com um subconjunto local de dados de terreno e elevação para economizar memória. De acordo com o trabalho publicado pelo pesquisador de Goddard Erwan Mazarico, um explorador lunar pode ver no máximo até cerca de 180 milhas (300 quilômetros) de qualquer local desobstruído na Lua. Mesmo na Terra, a tecnologia de localização de Yew pode ajudar os exploradores em terrenos onde os sinais de GPS são obstruídos ou sujeitos a interferências.
O sistema de geolocalização de Yew alavancará os recursos do GIANT (Goddard Image Analysis and Navigation Tool). Esta ferramenta de navegação óptica desenvolvida principalmente pelo engenheiro de Goddard, Andrew Liounis, verificou previamente os dados de navegação da missão OSIRIS-REx da NASA para coletar uma amostra do asteróide Bennu.
Em contraste com as ferramentas de alcance de radar ou laser que pulsam sinais de rádio e luz em um alvo para analisar os sinais de retorno, o GIANT analisa imagens com rapidez e precisão para medir a distância entre pontos de referência visíveis. A versão portátil é GIANT, uma biblioteca derivada do sistema autônomo de orientação e controle de navegação de Goddard (autoGNC), que fornece soluções de autonomia de missão para todos os estágios das operações de espaçonaves e rovers.
A combinação de interpretações de inteligência artificial de panoramas visuais com um modelo conhecido de uma lua ou terreno do planeta pode fornecer uma poderosa ferramenta de navegação para futuros exploradores.
Fonte:
https://www.nasa.gov/feature/steering-by-landmarks-on-the-moon
