月球的南极在太阳的侧面照射下,坑坑洼洼的表面陷入阴影,代表了一个极具挑战性的登月目标。 意大利欧空局宇航员罗伯托·维托里(Roberto Vittori)带着先进的飞行模拟器尝试模拟极地着陆,这是设计一个项目的一部分 “人在环” 登月系统。
由 ESA 领导的人类在环飞行器工程技术研究调查了人类监督登月所带来的额外性能优势,以提高飞行系统的稳健性和可靠性。
作为该项目的一部分,罗伯托·维托里(Roberto Vittori)——一位参加过三次太空飞行的资深宇航员——登上了位于科隆附近上法芬霍芬的德国航空航天中心 (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt; DLR) 系统动力学与控制研究所的独特运动模拟器,专为极端倾斜角度和机动而设计。
“这是一次美丽的奔跑,” 罗伯托说,强调模拟系统给他的运动直观感觉。
“模拟器是一台令人难以置信的机器,可能是我体验过的最好的机器之一。 今天的这个实验对我来说是表明欧洲可以在未来的探索中发挥关键作用。”
DLR 机器人运动模拟器基于一个工业机器人手臂,上面附有一个飞行甲板舱,依次安装了一个虚拟飞行甲板窗口
在太空舱中,罗伯托能够体验航天器在关键飞行阶段的行为,然后采取行动对其进行控制。 在一个测试场景中,自动驾驶仪被设置在一个散落着巨石的着陆区。 Vittori 能够在给定的时间窗口内进行干预,并通过触摸屏选择更安全的替代着陆点。
在另一种情况下,自动驾驶仪遇到了技术故障。 在这里,意大利宇航员能够切换到完全手动控制并在模块下降到月球表面时手动驾驶模块。
“我们的主要目标是评估航天器的人机界面和辅助功能,” ESA 项目经理 Luca Ferracina 解释道。
“我们正在建立人类登月的初步设计和初步要求,宇航员参与其中,以提高飞行系统的稳健性和可靠性。 我们在这里的经验清楚地表明,DLR 机器人运动模拟器非常适合进行此类测试。”
前进到月球门户
欧空局的人类在环探索任务飞行器工程项目是其国际月球门户空间站准备工作的一部分。 除其他外,门户将作为载人登月任务的中间站。
一旦门户被建立为地表探索的大本营,月球的南极就会在访问地点列表中名列前茅,并最终定居。 为了避免在月球其他地方发现的严重温度,这个位置为太阳能提供了近乎连续的阳光,同时还可以进入相邻永久阴影陨石坑中的月球水冰沉积物。
该项目由欧空局资助,是研究和工业之间的合作。 来自意大利的项目合作伙伴 Thales Alenia Space 为机动控制提供了用户界面,包括触摸屏软件。 模拟登月舱的导航和飞行控制由西班牙GMV公司开发,适用于DLR模拟器。