A légkörkutatástól a mezőgazdaságig, a meteorológiától az erdészetig, számos területen alkalmazott lidartechnológiával, azaz lézeralapú távérzékeléssel a kibocsátó felület és a visszaverő eszköz távolságát határozzuk meg. Az Apollo-15 1971-es űrmissziója után került a köztudatba, az asztronauták ugyanis ezzel a módszerrel térképezték fel a Hold felszínét.
A NASA-nál ma is előszeretettel alkalmazzák a lidart, igyekeznek az eddigieknél még eredményesebben kiaknázni a benne rejlő lehetőségeket, amelyek aztán nyilvánvalóan sokkal „földhözragadtabb” alkalmazásokban is hasznosulnak majd. Az amerikai űrügynökség szakemberei elmondták, hogy a lidar kritikus szerepet játszik jövőbeli Hold- és Mars-missziókban. Speciális helyszíneken a szokásosnál is nagyobb hangsúlyt fektetnek a létező legbiztonságosabb landolásra, és egy távoli égitest felszínénél aligha létezik (esetleges felbecsülhetetlen értékű nyersanyag- és más erőforrásokat tartalmazó, szenzációszámba menő tudományos felfedezésekkel kecsegtető) egyedibb környezet.
Mire jó a flash lidar?
A NASA szakemberei tanulmányban mutatták be, hogy új lidartechnikájuk a landolás közbeni kockázatok elkerülésében hatékonyan segít robotszerű járműveket. Az úgynevezett flash lidart használó, de azon túl is mutató eljárással teljes 3D-s képek készíthetők egyetlen lézerimpulzussal.
A lidar alapját jelentő lézerfény, lézer- vagy energiaimpulzus visszaverődik a terjedése irányában lévő objektumokról, a rendszer pedig a kibocsátás és a visszaverődés közötti időt rögzítve, az elektromágneses energia terjedési sebességének ismeretében, határozza meg a műszer és az adott tárgyak távolságát.
A jármű landolásakor, a pozicionálási hibákat elkerülendő, a flash lidar egy bizonyos – több kilométeres – magasságból 3D domborzati térlépeket készít. Ha a gép a landolási helyszín felett már csak egy kilométer magasban jár, nagyfelbontású 3D flash lidarképekkel azonosíthatók a kockázatok, és határozható meg pontosan az optimális landolási helyszín. Ehhez közelítve, a lidar segít a felszín jellegzetességeinek folyamatos megfigyelésében, és a jármű precíz navigálásában.
Okos algoritmus segíti a munkát
A technika alkalmazásához nagyméretű mechanikus vízszintes iránytűtokot kellett fejleszteniük. Ez szkenneli le a célterületet, hogy elkészülhessenek a rögzítés után összekapcsolt felvételek. Az úgynevezett pásztázó iránytűtok és a mozgás miatt homályos képek elkerülése végett, a lidar látómezejét jelentősen kibővítő szuperfelbontású algoritmust fejlesztettek. Így ugyanarról a pontról változatos pozíciókban és szögekből készíthetők képek.
A képeket az algoritmus értékeli ki, és rendezi egybe őket. Felbontásuk kb. huszonötször nagyobb, mintha a flash lidar az algoritmus nélkül dolgozna. A kutatók most alakítják ki a prototípust és hamarosan földi tesztrepülésekre kerül sor.
