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Probando nueva tecnología de mapeo 3D para transformar la exploración espacial y beneficiar a las industrias de la Tierra

Probando nueva tecnología de mapeo 3D para transformar la exploración espacial y beneficiar a las industrias de la Tierra

Centro Espacial Kennedy, Florida., 26 de abril de 2024 /PRNewswire/ — Cuando sales de viaje, puedes buscar un mapa que te ayude a navegar tu viaje o encender el GPS de tu teléfono. Pero ¿qué pasa si el destino está en otro planeta y no hay ningún mapa? Un nuevo proyecto patrocinado por el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional (ISS) puede ayudar. Esta investigación, llamada Escáner de Resolución Múltiple (MRS), aprovechará el sistema robótico Astrobee de vuelo libre de la NASA en la estación espacial para probar una nueva tecnología de mapeo 3D que puede producir mapas detallados de entornos remotos.

El proyecto, una colaboración entre Boeing y CSIRO (una agencia gubernamental australiana responsable de la investigación científica), destaca la importancia de las asociaciones internacionales y, al mismo tiempo, se basa en la rica historia del dúo en la industria espacial global. como Australia La agencia científica nacional, CSIRO, ha contribuido significativamente al sector espacial. Por ejemplo, durante el aterrizaje lunar del Apolo 11 en 1969, el radiotelescopio Parkes de CSIRO, Moreang, recibió señales de televisión del evento histórico que fueron vistas por casi 600 millones de espectadores en todo el mundo. Ahora, la organización está trabajando en un proyecto que no sólo beneficiará a futuras misiones de exploración, sino también a las principales industrias de la Tierra.

MRS está diseñado para crear rápidamente mapas 3D de diversos entornos con detalles sin precedentes, como una estación espacial o incluso un tubo de lava en la Luna o Marte. «Utilizaremos los robots de vuelo libre Astrobee de la NASA para probar el MRS, lo que nos permitirá crear mapas 3D del módulo Kibo en la estación espacial», dijo Mark Elmotti, líder del grupo de investigación en CSIRO. «La tecnología que utilizamos combina múltiples sensores, lo que compensa las debilidades de cualquiera de ellos y proporciona datos 3D de alta resolución y datos de trayectoria más precisos para comprender cómo se mueve el robot en el espacio».

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Ya sea a bordo de la estación espacial o en la superficie de Marte, los exploradores robóticos deben utilizar sensores a bordo y algoritmos de percepción para construir mapas detallados del entorno y al mismo tiempo determinar su ubicación dentro de él. Esta capacidad se denomina localización y mapeo simultáneos o SLAM. MRS se basa en un software de fotogrametría avanzado llamado Stereo-Depth Fusion y tecnología 3D SLAM, que CSIRO llama Wildcat. El software permite al MRS mapear, analizar y navegar por su entorno de forma independiente.

Para verificar que el programa funciona en el espacio, Elmuti y su equipo están mapeando una ubicación conocida en la estación espacial: el módulo Kibo. La investigación sobre la estación espacial comenzó en marzo. La trigésima misión de Servicios de Reabastecimiento Comercial (CRS) de SpaceX, contratado con la NASA. Después de llegar a la estación, el MRS se instaló en uno de los tres robots Astrobee.

Comenzar con Kibo permite al equipo verificar los mapas resultantes y compararlos con controles para ver qué tan bien funciona la tecnología en microgravedad. Experimentos terrestres anteriores han demostrado que las capacidades de mapeo y posicionamiento de alta precisión del software pueden permitir que robots como Astrobee naveguen con éxito en entornos inseguros, complejos y desestructurados sin GPS u otra información de posicionamiento externa.

Si tiene éxito, MRS podría expandirse a otros módulos de la estación espacial, aumentando sus capacidades cartográficas. Los resultados de esta investigación ayudarán a hacer avanzar la tecnología hasta el punto en que pueda utilizarse en futuras misiones de vuelos espaciales y proyectos de exploración. La Estación Espacial Internacional ha estado habitada continuamente durante más de 20 años, pero es posible que no todas las futuras estaciones espaciales estén habitadas por humanos. El Portal Lunar planeado por la NASA, e incluso otros puestos avanzados en el espacio, podrían estar poblados principalmente por robots. Esta tecnología permitirá a los asistentes robóticos mantener los sistemas funcionando de forma autónoma cuando no haya humanos cerca.

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«Boeing se compromete a proporcionar capacidades mejoradas y mayor seguridad para los vuelos a la luna y más allá», dijo. Scott CopelandDirector de Integración de la Investigación de la Estación Espacial Internacional en Boeing. «Esto requiere la intersección de misiones tripuladas y robóticas, y la tecnología de escaneo de resolución múltiple demostrada a bordo de nuestro banco de pruebas de órbita terrestre baja será una herramienta poderosa para ayudarnos a lograr estos objetivos».

Es posible que algún día veamos una versión del MRS en otros planetas, instalada en rovers o helicópteros que utilizan la tecnología para mapear el terreno y explorar recursos valiosos. MRS también puede identificar posibles daños a las naves espaciales debido a micrometeoritos u otros impactos, lo que resulta especialmente útil en sitios sin tripulación de forma continua, lo que mejora el valor de los cuidadores robóticos. La tecnología MRS también puede beneficiar a muchas industrias en la Tierra, como la minería y la ayuda en casos de desastre.

Obtenga más información sobre los Astrobees y cómo otras investigaciones patrocinadas por el Laboratorio Nacional de la ISS utilizan asistentes robóticos en el último número de arriba®la revista oficial del Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional. está leyendo «Robots que vuelan libremente en el espacio: cómo los robots reales prueban nuevas tecnologías».

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Acerca del Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional:
La Estación Espacial Internacional (ISS) es un laboratorio único que permite investigaciones y desarrollos tecnológicos que no son posibles en la Tierra. Como institución de servicio público, el Laboratorio Nacional de la ISS permite a los investigadores aprovechar esta instalación multiusuario para mejorar la calidad de vida en la Tierra, desarrollar modelos de negocios espaciales, promover la alfabetización científica en la fuerza laboral futura y expandir un mercado sostenible y escalable en países de bajos ingresos. países de ingresos. La órbita de la Tierra. A través de este laboratorio nacional en órbita, los recursos de investigación de la ISS están disponibles para apoyar iniciativas científicas, tecnológicas y educativas ajenas a la NASA de agencias gubernamentales, instituciones académicas y el sector privado de los EE. UU. El Centro para el Avance de la Ciencia en el Espacio (CASIS™) gestiona el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional, en virtud de un acuerdo de cooperación con la NASA, que facilita el acceso a un entorno permanente de investigación en microgravedad, un poderoso punto de observación en la órbita terrestre baja y duras condiciones. y condiciones diversas. del espacio. Para obtener más información sobre el Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional, visite nuestra ubicación.

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Fuente: Laboratorio Nacional de la Estación Espacial Internacional