Para que as futuras missões de exploração lunar tenham sucesso e pousem com mais precisão, os engenheiros devem equipar as espaçonaves com tecnologias que lhes permitam "ver" onde estão e viajar para onde precisam estar. Encontrar locais específicos em meio à complicada topografia da lua não é uma tarefa simples.

Em pesquisa publicada recentemente no AIAA Journal of Spacecraft and Rockets , uma equipe multidisciplinar de engenheiros demonstrou como uma série de imagens lunares pode ser usada para inferir a direção em que uma espaçonave está se movendo. Esta técnica, às vezes chamado de odometria visual, permite que as informações de navegação sejam coletadas mesmo quando um bom mapa não estiver disponível. O objetivo é permitir que a espaçonave almeje e pouse com mais precisão em um local específico na lua sem a necessidade de um mapa completo de sua superfície.

"O problema é o pouso realmente preciso, "disse John Christian, professor associado de engenharia aeroespacial no Rensselaer Polytechnic Institute e primeiro autor do artigo. "Houve um grande esforço para diminuir a pegada de pouso para que possamos chegar mais perto de locais de interesse científico ou para exploração humana futura."

Nesta pesquisa, Christian foi acompanhado por pesquisadores da Universidade Estadual de Utah e da Intuitive Machines, LLC (IM) em Houston, Texas. A NASA concedeu vários pedidos de tarefas de IM sob a iniciativa Commercial Lunar Payload Services (CLPS) da agência. A missão IM-1 inaugural da IM entregará seis cargas úteis CLPS e seis cargas úteis comerciais ao Oceanus Procellarum no quarto trimestre de 2021. Sua missão comercial IM-2 entregará uma perfuratriz da NASA e outras cargas úteis ao pólo sul lunar no quarto trimestre de 2022 .

"A equipe interdisciplinar da indústria / academia segue os passos do projeto de tecnologia de pouso e prevenção autônoma de perigos da NASA (ALHAT), que foi um esforço multicêntrico da NASA / indústria / academia inovador para pouso de precisão, "disse Timothy Crain, o Vice-presidente de Pesquisa e Desenvolvimento do IM. "Usando o paradigma e as tecnologias ALHAT como ponto de partida, identificamos uma tecnologia de odometria visual sem mapas como uma virada de jogo para aterrissagem de precisão segura e acessível. "

Nesse artigo, os pesquisadores demonstraram como, com uma sequência de imagens, eles podem determinar a direção em que uma espaçonave está se movendo. Essas medições de direção de movimento, combinado com dados de outros sensores de espaçonaves e informações que os cientistas já sabem sobre a orientação da lua, pode ser substituído em uma série de relações matemáticas para ajudar a nave espacial a navegar.

"Essas são informações que podemos alimentar em um computador, novamente em conjunto com outras medidas, que tudo se junta de uma maneira que diz à espaçonave onde ela está, para onde vai, quão rápido está indo, e em que direção está apontando, "Disse Christian.