사막 연구 및 기술 연구

Desert Research and Technology Studies
실험 대상자 Dean Eppler, 2004년 사막 RATS 동안 과학 트레일러 후방에서 작업

NASA의 사막 연구 및 기술 연구(Desert RATS 또는 D-RATS)는 달, 화성 또는 다른 암석체의 표면 탐사를 위한 후보 기술과 시스템을 시연하고 시험하기 위해 매년 일련의 현장 실험을 수행하는 팀이다.

사막 RATS는 1997년에 시작되어 아폴로식 달 탐사 훈련을 수십 년 전부터 부활시켰다.[1]필드 시즌은 매년 약 2주 동안 열리며, 보통 9월에 아리조나의 플래그스태프를 둘러싼 계획된 장소에서 열린다.유성 크레이터 근처에서 일부 테스트도 실시되었다.[2]이러한 활동은 장거리, 다일 횡단 활동을 달성할 수 있는 비교적 가혹한 기후 조건에서 행성 표면 하드웨어 및 대표적인 임무 시나리오 작동을 프로토타입으로 연습하기 위해 설계된다.[3]

참가자

2006년 사막 RATS 야전 팀의 일부

사막 RATS의 참가자는 해마다 다르다.과거 참여자 중에는 존슨 우주센터, 케네디 우주센터, 고다드 우주비행센터, 아메스 연구센터, 글렌 연구센터, 랭글리 연구센터, 제트추진연구소, 마셜 우주비행센터 등 NASA 여러 센터 소속 연구원뿐만 아니라 건설업자 해밀턴 선드스트랜드, ILC 도버 등이 참여했다.카네기 연구소,[2] 대학 우주 연구 협회, 버지니아 영연방 대학교를 포함한 수많은 대학과 연구소의 연구원들

2010년에는 200여 명의 과학자와 엔지니어, 미션 기획자가 참여했다.[3]미션 지원은 휴스턴에 있는 미션 운영 계획 및 운영 센터(ExPOC)에서 제공한다.

교육 및 공공 지원

NASA 탐색기 학교와의 실시간 화상회의와 동시 웹캐스트를 통해 전 세계 학생들은 사막의 RATS 활동을 실시간으로 볼 수 있다.[4][5]대중들은 또한 페이스북,[6] 트위터,[7] 플리커,[8] 유스트림을 포함한 다양한 소셜 미디어 수단을 통해 따라 할 것을 권장한다.[9]

테스트된 기술

스위트포트를 포함한 화성 장비의 D-RATS 시험
NASA PEGS 사막 랫드 2004

실험 동안, 연구원들은 우주복, 로봇, 탐사 로봇, 표면 네트워킹 및 통신, 탐사 정보 시스템과 컴퓨팅, 서식지 및 기타 장비에 대한 새로운 디자인의 효과를 연구하고, 행성 탐사를 더 안전하고 쉽고 효율적으로 만들기 위해 고안된 새로운 기술의 사용에 대한 경험을 얻는다.최근의 실험에는 NASA에서 개발된 행성간 지연 에뮬레이터의 사용이 포함되었다.[10]그들은 사막에 대한 모의 탐사를 하고, 임무를 완수하기 위한 다양한 절차와 기술을 시도한다.적합한 승무원들은 로봇과 나란히 일하고, 무선 네트워크로 로봇과 서로 연결되어 있다.험준한 지형은 로봇 항해에 어려움을 준다.

2005년에 Science Crew Operation and Utility Testbed (SCOUT) 로버가 두 명의 적합한 승무원과 함께 작업하면서 테스트를 받았다.[5]스카우트는 승무원이 수동으로 운전할 수도 있다.D-RATS에 참여하는 다른 로봇들에는 무좀으로 알려진 6개의 다리가 달린 올터레인 차량, 센타우르 같은 로보넛, 지질 샘플을 수집하고 경로 계획을 지원할 수 있는 자율 지원 차량인 마틸다 등이 포함되어 있다.[11]

사막 RATS에서 시험한 우주복에는 ILC 도버의 마크 III와 아이 슈트가 있다.모의 우주비행사들은 정장에 내장된 음성인식을 이용해 로봇을 지휘하고, 편안함을 위해 정장의 매개변수를 조정하며, 임무 상태나 승무원이나 로봇의 위치나 상태를 문의할 수 있다.슈트 내부의 헤드업 디스플레이도 이 정보를 보여줄 수 있다.2005년에 참가자들은 승무원의 액체 공기 탱크를 사용하는 동안 재충전하기 위한 새로운 시스템을 테스트했고, 따라서 정장에 입고되는 시간을 연장했다.[12]

D-RATS 2004에서 입증된 기술에는 우주복, 마틸다(자율로봇 지원 차량), 전기 트랙터, 이동식 지질학 실험실, 무선 네트워크 등이 포함되어 있다.[13]

D-RATS 2005 기술에서는 사용 중 공기 탱크를 재충전하는 시스템인 스페이스핏, 스카우트(SOCKUT, 크루, 운영 및 유틸리티 테스트베드)[14] 로버를 시연했다.

D-RATS 2006에서 입증된 기술은 다음과 같다: ANTERNATER, Robo넛/Centaur,[15] 가압 로버 컴파트먼트, 스카우트 로버, 전기 트랙터 및 기타.

D-RATS 2007에서 입증된 기술은 우주복, 스카우트 로버 및 기타를 포함한다.[16]

D-RATS 2008에서 입증된 기술은 우주탐사차량, 마차, 우주복, 운동선수 등을 포함했다.[17]

D-RATS 2009 기술에서 입증된 것은 다음과 같다: 우주 탐사 차량(섀시 B 포함), 트라이-ATCET, 우주복, K-10 로봇 및 기타.[18]

D-RATS 2010에서 입증된 기술에는 Geolab,[19] Tri-ATCELT, Centaur 2, 휴대용 유틸리티 팔레트, 휴대용 통신 터미널 개념 등을 포함한 우주 탐사 차량, 해비타트 시범 유닛/가압된 여행 모듈 등이 포함되었다.[20]또한, 탐색된 운영 개념에는 승무원 운영과 지상 지원을 위한 생산성의 차이를 이해하며 하루 2회 통신과 2회 통신 모드 대 2루버 운영과 분할 및 정복 모드에서 평가 및 비교하는 것이 포함되었다.[3]

행성 탐사 지구물리학 시스템(PEGS)

NASA PEGS 사막 랫드 2006

2004년에 시작된 PEGS의 목표는 달과 화성 탐사에 적합한 내진 하드웨어에 대한 가이드라인을 개발하는 것이다.시스템은 최소의 부피와 질량을 가져야 하며, 자체 동력 및 충전되어야 하며, 무선이며 행성 탐사 및 우주 비행사 훈련에 적합해야 한다.이 시스템은 지진 및 기타 지구물리학적 시스템이 행성 탐사, 지표하 평가 및 자원 개발의 핵심 요소가 될 것이라는 NASA의 탐사 비전과 일치해야 한다.이 시스템은 2004년, 2005년, 2006년에 바링거 분화구에서 테스트되었고 2005년에는 남극의 맥머도 드라이 밸리에서 테스트되었다.유용한 반사 기록이 애리조나에서 기록되었고 남극 대륙에서 기록된 굴절 조사를 사용하여 계곡의 충진 두께를 측정하였다.[21][22]

2011년 시험

딥 스페이스 해비타트/해비타트 데모 유닛(DSH/HDU).

2011년 8월 말/9월 초, D-RATS는 NASA가 미래의 달, 지구 근접 소행성(NEA), 화성 달, 그리고 궁극적으로 화성 표면을 포함한 다양한 인간 탐사를 위해 필요한 기술을 계속 시험하기 위해 애리조나 사막으로 14번째 여행을 떠났다.연구팀은 우주탐사차량(SEV), 해비타트시범부대(HDU), 센타우러스 로봇 보조차량 시스템 등 하드웨어 테스트를 계속했다.

eXploration Havitage (X-Hab) 학술혁신 챌린지의 일환으로 [23]위스콘신-매디슨 대학의 학부생들이 설계하고 건설한 부착형 팽창식 서식지 '로프트'가 HDU에 합류하여 우주인/지리학자 승무원들을 위한 승무원 숙소를 제공한다.

2011년 현장 시즌에서 살펴본 운영 개념 중 하나가 통신 시간 지연의 효과였다.달 탐사자들에게는 시차가 몇 초밖에 안 되기 때문에 이것은 큰 문제가 되지 않지만, 지구 가까이 있는 소행성의 경우 시차가 1분 이상일 수 있기 때문에 정상적인 대화가 불가능할 수 있다.화성의 경우, 훨씬 더 심하다. 그 지연은 각 경로당 최대 20분까지 될 수 있다.이러한 조건 하에서 효과적인 의사소통 전략에는 문자 메시지, 특정 음성 프로토콜, EVA에 참여하지 않는 중계 승무원 활용이 포함된다.

2012년 시험

2012년 사막 랫드 필드 테스트는 사막이나 들판을 포함하지 않고, 오히려 JSC의 9번 건물, 우주 차량 모형 시설에서 수행되었다.도구와 시뮬레이터는 지구 가까이 있는 소행성에 대한 모의 임무를 위해 구성되고 최적화되었다.가상현실 실험실은 실시간 그래픽을 승무원의 움직임과 큰 물체의 운동 감각 - 이 경우 소행성과 통합하여 차량 외부 활동(EVA) 승무원에게 몰입적인 환경을 제공했다.크레인 기반의 감량 중력 시스템인 능동응답 중력 오프로드 시스템(ARGOS)은 승무원들이 극미중력 상태에서 EVA를 수행할 수 있도록 했다.[24]

이미지 갤러리

  • 스카우트 로버

  • 아이슈트

  • 센타우루스 2호

  • 해비타트 시범단

  • X-Hab이 설치된 해비타트 시범단

  • 우주 탐사 차량

  • 트라이애슬레트

참고 항목

참고 및 참조

  1. ^ USGS 우주지질학:우주인 훈련
  2. ^ a b "NASA's Desert RATS". Technology News Daily. September 16, 2006. Retrieved April 8, 2007.
  3. ^ a b c Romig, Barbara. "Desert Research and Technology Studies (D-RATS) 2010 Mission Overview" (PDF). LPI. Retrieved 13 April 2011.
  4. ^ NASA - 디지털 학습 네트워크: 웨이백 머신에 보관된 2007-07-08 카탈로그 이벤트 세부 정보
  5. ^ a b Nevills, Amiko (September 6, 2005). "Scenes From the Desert, or Maybe Mars: NASA's "RATS" Tests Technologies for Tomorrow's Treks". NASA.
  6. ^ "Log into Facebook Facebook". {{cite web}}:Cite는 일반 제목(도움말)을 사용한다.
  7. ^ "Profile / Twitter".
  8. ^ "MMSEV Asteroid Simulation with Trevor & Liz". 24 August 2012.
  9. ^ "DesertRATS".
  10. ^ "Automated Synthesis of Long Communication Delays for Testing". Glenn Research Center: NASA. December 1, 2005.
  11. ^ "NASA's Desert "Rats" Test New Gear" (Press release). NASA. September 13, 2004. Retrieved April 8, 2007.
  12. ^ "NASA's Desert Rats Take On Harsh Mobility Challenges" (Press release). Johnson Space Center. September 1, 2005. Archived from the original on September 9, 2012. Retrieved April 8, 2007.
  13. ^ "It Isn't Mars, but It'll Do for Now". NASA. 2004-09-15. Retrieved 11 April 2011.
  14. ^ "Scenes From the Desert, or Maybe Mars: NASA's "RATS" Tests Technologies for Tomorrow's Treks". NASA. 2005-09-06. Retrieved 11 April 2011.
  15. ^ "Desert RATS 2006 - Field Test". NASA. July 29, 2009.
  16. ^ "NASA RATS Bring the Moon to Earth". NASA. October 18, 2007.
  17. ^ "Three Days in the Desert Tests Lunar "RV"". NASA. December 3, 2008.
  18. ^ "Desert RATS 2009 14-Day Analog Mission". NASA. November 8, 2010.
  19. ^ Evens, Cynthia. "Geolab's First Field Trials, 2010 Desert RATS: Evaluating Tools for Early Sample Characterization" (PDF). LPI. Retrieved 13 April 2011.
  20. ^ "Desert RATS Overview".
  21. ^ Brzostowski, Matthew; Feustel, Andrew (2019). "The Next Generation Planetary Exploration Geophysical System". AAPG Annual Convention and Exhibition. Retrieved 30 July 2019.
  22. ^ Feustel, A.J.; Brzostowski, M.A. "McMurdo Dry Valleys, A Seismic Exploration Analog for Mars". International Meeting for Applied Geoscience & Engineering. American Association of Petroleum Geologists. Retrieved 11 September 2021.
  23. ^ "X-Hab Academic Innovation Challenge". NASA. Retrieved 3 August 2011.
  24. ^ "2012 Research and Technology Studies (RATS)". NASA. Retrieved 28 August 2012.

외부 링크