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美华裔科学家开发月球导航技术(图)
中国发展门户网 www.chinagate.com.cn  2008 年 07 月 29 日 
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触摸垫可能装在袖子上

俄亥俄州立大学华裔科学家李荣兴及其团队曾为目前正在火星表面开展探测的“勇气号”和“机遇号”漫游车开发了导航软件。这位土木与环境工程和大地测量学教授目前正在领导一项新的工作,以帮助登月人员在月球上导航。

美国航空航天局(NASA)已确定要在2020年派宇航员重返月球。届时,宇航员将无法使用GPS来找路,因为那里没有卫星来发送GPS信号。所以,NASA已拨给李教授120万美元的经费,要求他在今后3年里开发出一种使用起来与GPS很像的导航系统。该系统将依靠由月球信标机、立体相机和轨道成像遥感器等传感器提供的信号。在7月20~23日召开的NASA月球科学研究所月球科学会议上,李荣兴介绍了该项目的情况。

研究人员已从火星探测工作中掌握到了许多有关导航的知识。传感器、惯性导航系统、相机、电脑处理器和图像处理器等新技术将使宇航员下一次造访月球变得更加容易。李荣兴解释说,人们习惯于用目视参照物来判断距离,比如利用视野内建筑或其它车辆的大小。但月球上没有这种参照物,很容易迷路或误判远处物体的大小和位置,而这是极为危险的。他还介绍了以往登月任务中发生过的事件。当时宇航员们曾有过这样的经历,即好不容易来到一座月坑近前,却发现因为地形不好而无法对其进行观察,所以出于安全考虑只好掉头返回。

保证宇航员安全是李教授手下的团队所关注的重中之重。团队中有心理学和人机互动以及工程方面的专家。他说:“我们要提供导航支持,同时也要关心宇航员的健康。我们要让宇航员们不会因迷路或碰到设备上的难题而紧张。月球导航不光是个技术问题,也是个生物医学问题。”

李教授解释了系统的工作原理:从轨道上拍得的图像将与在月面上拍到的图像结合起来,生成月球地形图;月球车上和宇航员身上的运动传感器将使计算机能计算出其位置;来自月球信标机、登月舱和基站的信号将使宇航员能像地球上使用GPS装置的司机一样掌握其周围的情况。

研究人员将整个系统称为“月球宇航员空间定向与信息系统”(LASOIS)。NASA格伦研究中心的LASOIS项目合作伙伴将把原有的一种通信信标机改造成通信和导航两用装置。麻省理工学院的研究人员将设计由宇航员穿戴在身上(可能安在宇航服的袖子上)的触摸垫,以供宇航员观察所在位置和寻找新的目的地。加州大学伯克利分校的研究人员将设计供宇航员找路用的肉眼参照物,并研究他们会经受的各种心理压力。

按计划,项目团队将制作出一种导航系统样机,然后到莫哈韦沙漠进行试验和细化。项目的第三年很可能花在由宇航员对该系统进行试用上。NASA随后将会用几年时间把该导航系统与其它探月技术融合起来。(来源:中国探月网)

来源: 人民网

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