Ночные старты космических кораблей являются поистине красивым зрелищем, но не менее захватывающим зрелищем является процедура ночной посадки спускаемого модуля, работающего основными и маневровыми двигателями. Опытный образец автономного посадочного модуля Morpheus во время последнего испытательного полета выполнил оба вышеупомянутых действия, взлетев и совершив автоматическую посадку на специальную площадку, моделирующую участок лунной поверхности и находящуюся в Космическом центре НАСА имени Кеннеди во Флориде.

Одной из главных проблем, с которыми сталкиваются космические аппараты, приземляющиеся на поверхность других космических тел, является выбор безопасного места для посадки. Проблема еще усугубляется тем, что внешне безопасное место может оказаться не таким уж и безопасным на самом деле, из-за этого процедура посадки некоторых космических аппаратов, к примеру, программы Apollo, была прервана буквально в самую последнюю секунду.

Рис. 1.

У посадочного модуля Morpheus, который может нести полезный груз, весом до 500 килограмм, имеются не только двигатели, при помощи которых он может самостоятельно взлетать и садиться. Этот аппарат оборудован системой ALHAT (Autonomous Landing and Hazard Avoidance Technology Hazard Detection System), на плечи которой ложится выбор подходящего для посадки места. В основе этой системы лежать три оптических датчика и лазерный сканер, которые при помощи коротких вспышек света создают трехмерную карту предполагаемого места посадки. Получая эти данные в режиме реального времени, бортовой компьютер обнаруживает любые препятствия, определяет их потенциальную опасность и самостоятельно выбирает наиболее подходящее для посадки место.

Рис. 2.

Разработка системы ALHAT является частью более обширной программы, конечная цель которой заключается в создании полного набора технологий, позволяющих космическим аппаратам совершать посадку в автоматическом режиме на поверхность других космических тел, невзирая на любые условия окружающей среды и на сложный характер поверхности. Идея, закладываемая в эти технологии, заключается в том, что космическому аппарату указывается только приблизительное место предполагаемой посадки, а уже в ходе спуска аппарат при помощи своих датчиков и сложных алгоритмов, выполняющихся на высокопроизводительных бортовых компьютерах, самостоятельно выбирает точное место посадки.

Рис. 3.

Во время последних ночных испытаний, которые, как уже упоминалось выше, проводились на полигоне Космического центра НАСА имени Кеннеди, посадочный модуль Morpheus самостоятельно взлетел на высоту 244 метра. После этого, задействовав систему Hazard Detection System и лазерный сканер, космический аппарат совершил ряд горизонтальных маневров и приземлился в автоматическом режиме на квадратную площадку, размером около 400 метров, не зацепив при этом ни одного камня.

«Лазерный сканер и оптические датчики сработали безупречно, благодаря этому система управления смогла идентифицировать камни, размерами в 30 сантиметров и больше» – рассказывает Эрик Робэк (Eric Roback), инженер, принимающий участие в разработке системы ALHAT, – «Используемый нами набор датчиков позволяет совершать безопасную посадку космического аппарата в любых условиях, при ярком свете и при его полном отсутствии на поверхность из материала любого вида и цвета».