Аппарат Dragonfly NASA совершил первый имитированный полет

NASA сообщило об успешном завершении наиболее комплексного на сегодняшний день испытания автономной системы полёта космического дрона Dragonfly, предназначенного для исследования Титана — крупнейшего спутника Сатурна. В Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса инженеры впервые воспроизвели практически весь сценарий первого полёта аппарата с использованием программного обеспечения и электроники, близкой к полётной. Испытание проходило на компьютерном стенде и позволило проверить взаимодействие навигационных систем, датчиков и алгоритмов управления в реальном времени.

Во время моделирования Dragonfly отделился от виртуальной посадочной конструкции, начал самостоятельный полёт над песчаными дюнами Титана и приступил к поиску безопасного участка поверхности. Бортовая система анализировала окружающую местность, определяла подходящее место приземления, после чего аппарат изменял траекторию, возвращался к выбранному участку и выполнял снижение. Все эти действия были воспроизведены без непосредственного управления оператором, что особенно важно для миссии, в которой задержка радиосигнала исключает возможность управления полётом с Земли в реальном времени.

Как следует из официального сообщения NASA, испытание объединило программное обеспечение управления с имитированными данными навигационных камер, инерциальных измерительных блоков и лидара. Последний необходим для определения высоты, уклона поверхности и потенциально опасных препятствий. Специалисты создали цифровую модель местности, а специальный эмулятор камер с использованием графических процессоров формировал изображения в реальном времени, воспроизводя временные характеристики съёмки с выдержками порядка 20–70 миллисекунд.

Одной из главных задач стало исследование взаимодействия компонентов системы управления, поскольку даже небольшие задержки при передаче и обработке информации могут повлиять на устойчивость автономного полёта. Ранее команда отдельно моделировала вращение винтов, короткие перемещения аппарата и отдельные этапы разведывательного полёта, постепенно усложняя испытания. Включение лидара позволило объединить основные элементы навигации в одном сценарии и проверить согласованность их работы.

Параллельно специалисты Lockheed Martin проводят механические испытания системы развёртывания Dragonfly перед отделением от посадочной капсулы. Этот механизм должен опустить аппарат из транспортного положения под защитной задней частью капсулы, обеспечив пространство для запуска несущих винтов. Инженеры уже проверяли конструкцию статическими нагрузками с имитацией массы аппарата, а также испытывали развёртывание при различных углах наклона, воспроизводя возможные колебания капсулы под парашютом.

Следующим этапом станет повторение сценария первого полёта уже на штатной бортовой системе Dragonfly, а не на испытательном стенде. Разработчики также намерены проверять дополнительные режимы полёта и намеренно создавать программные и аппаратные нештатные ситуации, чтобы оценить способность дрона самостоятельно принимать решения при отказах. Согласно текущему плану миссии NASA, запуск запланирован не ранее 2028 года, а прибытие к Титану ожидается в конце 2034 года. После посадки аппарат должен в течение примерно трёх лет исследовать различные районы спутника, изучая его геологию, атмосферу и органическую химию, способную пролить свет на процессы, предшествовавшие возникновению жизни.