नासा ने चंद्रमा का नक्शा बनाने के लिए LiDAR- आधारित लूनर बैकपैक की घोषणा की

पूरे इतिहास में, अंतरिक्ष यात्रा ने कई सफलता प्रौद्योगिकियों के विकास को जन्म दिया है। उदाहरण के लिए, एल ई डी और पोर्टेबल कंप्यूटर, अंतरिक्ष उड़ान और अनुसंधान में निवेश के कारण हमारे दैनिक जीवन में तकनीकी स्टेपल हैं।

आविष्कार और नवाचार की ऐतिहासिक प्रवृत्ति जारी है क्योंकि नासा ने मनुष्यों को चंद्रमा पर भेजने के लिए अपनी जगहें निर्धारित की हैं। नासा ने हाल ही में खुलासा किया कि उसने एवा के साथ साझेदारी में चंद्रमा की सतह का सर्वेक्षण करने के लिए उपयोग किए जाने वाले LiDAR- आधारित “लूनर बैकपैक” का सफलतापूर्वक निर्माण किया था।

इस लेख में कुछ ऐसी अनूठी तकनीक पर चर्चा की जाएगी जो Aeva का LiDAR प्रदान करती है और NASA का नया चंद्र बैकपैक कैसे काम करता है।

3D LiDAR और अंतरिक्ष के लिए चुनौतियाँ

अधिकांश 3D LiDAR सिस्टम उड़ान के समय (TOF) सिद्धांत का उपयोग करके काम करते हैं, जहां सेंसर घटना फोटॉन को प्रतिबिंबित करने और प्रेषित होने के बाद वापस आने में लगने वाले कुल समय से स्रोत से वस्तुओं की दूरी की व्याख्या कर सकता है।

ज्यादातर मामलों में, जब लोग LiDAR के बारे में बात करते हैं, तो वे संभवतः 3D LiDAR का उल्लेख कर रहे होते हैं, जिसका उपयोग ऑटोनॉमस वाहनों (AV) और रोबोटिक्स जैसे अनुप्रयोगों में किया जाता है।

3D LiDAR का परिणामी डेटा केवल तीन आयामों (यानी, X, Y, और Z) में एक पर्यावरणीय मानचित्र है।

शक्तिशाली होते हुए भी, 3D LiDAR में कुछ कमियां हैं जो अंतरिक्ष अनुप्रयोगों में इसके उपयोग में बाधा उत्पन्न कर सकती हैं।

ऐसी ही एक चुनौती यह है कि, 3D LiDAR सिस्टम को अपने पर्यावरण का 3D नक्शा बनाने में सक्षम बनाने के लिए, सिस्टम को उस मानचित्र के भीतर खुद को खोजने के लिए बाहरी सेंसर जैसे जड़त्वीय माप इकाइयों (IMU) और GPS पर निर्भर होना चाहिए। यह आवश्यकता वाहनों जैसे स्थलीय अनुप्रयोगों में कोई समस्या नहीं हो सकती है, लेकिन GNSS-प्रतिबंधित वातावरण में, चंद्रमा की तरह, यह गंभीर रूप से सीमित हो सकता है। FMCW के साथ 4D LiDAR

3D LiDAR की कमियों को दूर करने के लिए, कई समाधान के रूप में फ़्रीक्वेंसी मॉड्यूलेटेड कंटीन्यूअस वेव (FMCW) LiDAR की ओर रुख कर रहे हैं। FMCW LiDAR पारंपरिक ToF दृष्टिकोण को छोड़ देता है और इसके बजाय एक निरंतर लेजर पल्स को प्रसारित करके और आवृत्ति में इसे बार-बार चहकते हुए दूरी को मापता है। अवधारणा इस प्रकार है कि चहक का उदय समय उस समय से अधिक है जो प्रकाश को घटना वस्तु तक पहुंचने में लगता है। इस प्रकार, जब परावर्तित संकेत वापस आता है, तब इंजीनियर यह बता सकते हैं कि परावर्तित प्रकाश ने वस्तु के लिए अपनी गोल यात्रा करते समय आवृत्ति कितनी बदली।

उस अंतराल को चहकने की गति से गुणा करने पर दूरी प्राप्त होती है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि इंजीनियर ऑब्जेक्ट के डॉपलर शिफ्ट को निकालने के लिए डेटा को आगे प्रोसेस कर सकते हैं। इससे LiDAR के सापेक्ष मापी गई वस्तु का वेग निर्धारित किया जा सकता है।

टीओएफ दृष्टिकोण की तुलना में यह क्षमता बढ़ी हुई सटीकता और संकल्प की ओर ले जाती है। इस चौथे आयाम के कारण, FMCW को 4D LiDAR के नाम से भी जाना जाता है। विशेष रूप से, वेग डेटा के अतिरिक्त 4D LiDAR को पर्यावरण के बेहतर, अधिक सटीक मानचित्र प्रदान करने की अनुमति देता है और LiDAR को IMU या GPS की आवश्यकता के बिना 3D मानचित्र के भीतर स्वयं का पता लगाने की अनुमति देता है।

नासा का लूनर बैकपैक – KNaCK जैसा कि उल्लेख किया गया है, नासा ने हाल ही में घोषणा की कि उसने चंद्रमा पर वाहनों और अंतरिक्ष यात्रियों के मानचित्रण और स्थान का प्रदर्शन करने के लिए एक नया चंद्र बैकपैक सिस्टम विकसित किया है।

चंद्रमा पर एक अंतरिक्ष यात्री का नक्शा बनाने और उसका पता लगाने के लिए एक उपकरण बनाने के साथ केंद्रीय चुनौती यह है कि चंद्र सतह पर कोई जीपीएस या जीएनएसएस सेवा उपलब्ध नहीं है। इसके बजाय, नासा को काम करने के लिए एक अलग तकनीक की जरूरत थी। समाधान ने अपना नवीनतम उपकरण, काइनेमेटिक नेविगेशन और कार्टोग्राफी नॅप्सैक (KNaCK) प्राप्त किया। स्वाभाविक रूप से, KNaCK की मूलभूत अंतर्निहित तकनीक Aeva की FMCW 4D LiDAR तकनीक है। परिणामी सेंसर नेविगेशन और विज्ञान मानचित्रण के लिए एक बैकपैक सर्वेक्षण उपकरण है जिसमें KNaCK के सापेक्ष मानचित्र में वस्तुओं के वेग के बारे में जानकारी के साथ संयुक्त उच्च-रिज़ॉल्यूशन 3D मानचित्र उत्पन्न करने की क्षमता है।

समाचार सारांश:

  • नासा ने चंद्रमा का नक्शा बनाने के लिए LiDAR- आधारित लूनर बैकपैक की घोषणा की
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