KNaCK, czyli NASA opracowuje plecak księżycowy

Od jakiegoś czasu powtarzają się zapowiedzi o powrocie ludzi na Księżyc. Jeśli się nad tym zastanowić, to cała sprawa jest dość smutna. Dawno, dawno temu, gdy komputery były tak potężne, jak dzisiejsze kalkulatory, a o mocach obliczeniowych smartfonów nikt nawet nie śnił, jako ludzkość byliśmy w stanie wbić flagę na Księżycu. Od ostatniej misji mija 50 lat i dziś fizycznie nie jesteśmy w stanie tam wrócić. Dopiero się przygotowujemy i tak prawdę powiedziawszy, trochę uczymy wszystkiego od nowa. Tamtych inżynierów już w większości z nami nie ma, ale głowa do góry. We will get there, jak mawiają za wielką wodą. Tym bardziej że znowu mamy wyścig, z tą tylko różnicą, że ZSRR zastąpił inny kraj spod czerwonej flagi. To powinno zmotywować Amerykanów, a w całej tej nowej kosmicznej hecy pomoże KNaCK.

KNaCK zdobędzie księżycowy biegun południowy

KNaCK to skrót od Kinematic Navigation and Cartography Knapsack, czyli specjalnego plecaka opracowywanego przez NASA wraz z partnerami z rynku cywilnego. Ma on pomóc w mapowaniu terenu podczas następnych wypraw na Księżyc. Oczywiście mówimy tutaj o zbieraniu danych w trzech wymiarach, co jedynie dodaje smaczku całemu przedsięwzięciu.

By urządzenie mogło sprawnie działać, wykorzystano na nim skaner LIDAR (Light Detection and Ranging). Zasada działania KNaCK jest stosunkowo prosta. Sprowadza się ona do emitowaniu promieni laserowych, które po odbiciu od przeszkody powracają do urządzenia, gdzie są wyłapywane przez odpowiedni czujnik. Jak nietrudno się domyślić, im dalej znajduje się dany oświetlony punkt, tym dłużej trwać będzie powrót promienia lasera i na tej właśnie zasadzie wykonuje się mapowanie terenu. Nie jest to technologia iście kosmiczna, gdyż od wielu już lat jest stosowana z dużym powodzeniem na Ziemi.

Pewnym novum ma być wykorzystanie specjalnego typu lidara określanego jako FMCW (frequency modulated continuous wave). Ma to pozwolić na pobieranie milionów próbek odległości na sekundę, tworząc mapę terenu w czasie rzeczywistym. Naukowcy NASA opisują KNaCK jako coś podobnego w istocie działania do laserowych wskaźników odległości znanych majsterkowiczom i budowlańcom. Można go również porównać do czujników odległości montowanych w pojazdach autonomicznych pozwalających unikać im kolizji.

Knack
Źródło: NASA

A po co komu KNaCK i inne takie cuda?

Odpowiedź jest stosunkowo prosta. Na Księżycu, a raczej wokół niego, nie ma całej konstelacji satelitów księżycowego systemu GPS. Trzeba zatem sobie jakoś radzić i KNaCK ma być jednym z opracowywanych sposobów.

Dzięki niemu księżycowy podróżnik będzie wiedział, jaką odległość już pokonał i ile jeszcze brakuje do wyznaczonego celu. Sprawa jest o tyle istotna, że obecnie planuje się wyprawę na biegun południowy Księżyca. Tam słońca jest jak na lekarstwo i panuje półmrok, co utrudnia wzrokową ocenę odległości do pokonania.

Nie da się ukryć, że jako ludzie wykorzystujemy punkty orientacyjne do przemieszczania się i KNaCK pomoże identyfikować takie punkty i oceniać odległość od nich, jak i od punktu startu. Pozwoli to sensownie planować księżycowe wycieczki, gdyż zapas tlenu, jaki dźwiga astronauta, nie jest niewyczerpany i trzeba wiedzieć, kiedy zawrócić z trasy lub czy w ogóle warto się w nią wybierać.

Teraz najtrudniejszy moment

Jeśli przyjrzymy się plecakowi, to jest on całkiem sporych rozmiarów. Pamiętajmy o tym, że astronauci już mają na swoich plecach plecak pozwalający na przeżycie w niegościnnym kosmicznym środowisku. Nie sposób zatem na taki plecak zakładać drugiego.

Konieczna będzie zatem jakaś miniaturyzacja i integracja z już istniejącymi osobistymi systemami podtrzymywania życia w kosmosie. Jakby tego było mało, na Księżycu panuje mikrograwitacja, którą też trzeba uwzględnić przy projektowaniu urządzenia. Dodatkowo z czeluści kosmosu wprost na astronautę i same urządzenia oddziałuje promieniowanie słoneczne i z nim również trzeba sobie poradzić.

Jak zatem widać, jesteśmy dopiero na początku drogi, ale wydaje się, że wszystko idzie w dobrym kierunku. KNaCK będzie kolejnym, być może niezbyt spektakularnym, ale jednak krokiem w kierunku powrotu ludzkości na Księżyc, który, miejmy nadzieję, odbędzie się w wielkim stylu. Swoją drogą ciekawe, jak całą sprawę rozwiążą Chiny. Wszak też muszą jakoś orientować się w księżycowym terenie. Wróćmy jednak na ziemię.

Dla niemal każdego z nas plecak księżycowy jest z pewnością poza zasięgiem, ale w ofercie sklepu combat.pl znajdziecie wytrzymałe plecaki outdoroowe, z którymi da się podbić nie jeden kawałek ziemskiego globu. Na początek powinno wystarczyć!

Źródło:
  • https://www.nasa.gov/centers/marshall/news/releases/2022/nasa-partners-develop-lunar-backpack-technology-to-aid-new-moon-explorers.html