مع تقدم الاستعدادات لمهمات Artemis القمرية الطموحة التابعة لناسا، اتخذت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) خطوة مهمة من خلال اختبار الكاميرا القمرية العالمية المحمولة (HULC) أثناء تمرين PANGEA الجغرافي المكاني.
وتلعب هذه الكاميرا المبتكرة، المصممة خصيصًا لاستكشاف القمر، دورًا حيويًا في توثيق سطح القمر ومساعدة رواد الفضاء في مهامهم الاستكشافية. تم التدريب في لانزاروت، إسبانياتوفر محاكاة البيئات القاسية والقاسية التي يواجهها رواد الفضاء على سطح القمر رؤى قيمة حول كيفية أداء الكاميرا أثناء المهام الفعلية.
بناء كاميرا لبيئة القمر القاسية
تصميم كاميرا هولك يعكس التحديات الفريدة للعمل على القمر. على عكس الأرض، تتميز بيئة القمر بالتغيرات الشديدة في درجات الحرارة ونقص الغلاف الجوي، مما يمثل عقبات كبيرة أمام أي معدات تستخدم هناك. تعتمد كاميرا HULC على نموذج نيكون معدلمجهزة بطانية حرارية تم تطويره بواسطة وكالة ناسا للحماية من التقلبات الشديدة في درجات الحرارة – 200 إلى 120 درجة مئوية. تعتبر هذه الحماية الحرارية مهمة، خاصة عند استخدامها بالقرب من الكاميرا القطب الجنوبي القمريأين مهمة أرتميس الثالث ومن المتوقع الهبوط، وستكون مناطق واسعة في الظل الدائم.
أبعد من الحماية الحرارية، الكاميرا الأزرار والضوابط أعيد تصميمها لتكون قابلة للاستخدام من قبل رواد الفضاء الذين يرتدون قفازات سميكة وضخمة. يتيح هذا التصميم المريح لرواد الفضاء تشغيل الكاميرا بشكل أكثر كفاءة أثناء السير على سطح القمر، مما يضمن توثيق لحظات الاستكشاف الرئيسية دون تعثر أو تأخير. جيريمي مايرزوأوضح قائد برنامج HULC في وكالة ناسا أن هذه التغييرات كانت حاسمة لجعل الكاميرا ليس فقط وظيفية، ولكن أيضًا بديهية لرواد الفضاء. وأشار مايرز إلى أن “المدخلات التي يقدمها المدربون تساعد في تحسين بيئة عمل الكاميرا وتكرارها”، مشددًا على أهمية تعليقات رواد الفضاء في تحسين تصميم الكاميرا.
الاختبار في ظروف واقعية تشبه القمر
ال احترافي يمارس يوفر HULC بيئة مثالية لاختبار الكاميرا في ظروف تحاكي البيئة القمرية بشكل وثيق. رواد الفضاء روزماري كوجان (وكالة الفضاء الأوروبية)، أرنود بروستو نوريشيكي كاناي شاركت (JAXA) في التجربة وتولت الكاميرا الكهوف البركانية وغيرها من التضاريس الوعرة التي تحاكي سطح القمر. التدريب يسمح للكاميرا العدسات المقربةيجب اختبار أنظمة الفلاش والميزات الأخرى في البيئات منخفضة الإضاءة وفي المناطق ذات التباين العالي بين مناطق الظل والمناطق المضاءة بنور الشمس، وهي الظروف التي سيواجهها رواد الفضاء بالقرب من القطب الجنوبي للقمر.
أحد الجوانب الرئيسية التي تم اختبارها أثناء التدريب عدسة تليفوتوغرافي 200 ملموهذا يسمح لرواد الفضاء بالتقاط صور مفصلة للغاية من مسافات طويلة. هذه المهارة مهمة استكشاف القمرقد يحتاج رواد الفضاء إلى تقييم المعالم الجغرافية البعيدة قبل أن يقرروا مكان الاستكشاف الإضافي. وسلط مايرز الضوء على أداء الكاميرا خلال هذه الاختبارات، قائلًا: “التقطت الكاميرا قدرًا كبيرًا من التفاصيل من مسافة بعيدة، أكثر بكثير من أي شيء شوهد على الإطلاق على القمر. وكان هذا الاختبار نقطة انطلاق ممتازة لتقييم مقدار التفاصيل التي سيحققها المستكشفون المستقبليون”. سوف تكون قادرة على الحصول على من الكاميرا.”
التغلب على تحديات البيئات القمرية ذات الإضاءة المنخفضة
القطب الجنوبي للقمر حيث أرتميس الثالث تم إعداد المهمة للهبوط، الذي يتميز بحفر مظللة بشكل دائم ولا تتلقى ضوء الشمس المباشر أبدًا. وهذا يشكل تحديًا كبيرًا في التقاط صور واضحة. لحل هذه المشكلة، كاميرا هولك مصممة لأداء جيد في الإضاءة المنخفضة. متى تجارب بانجياالتقط رواد الفضاء صورًا بالداخل الكهوف المظلمة في لانزاروت لمحاكاة هذه البيئات القمرية الغامضة. تم أيضًا اختبار إعدادات فلاش الكاميرا، مما أثبت أنه لا غنى عنه لإضاءة المناطق المظلمة حيث لا يمكن لأشعة الشمس الوصول إليها.
أداء إعداد الفلاش لقد حققت قدرتها على العمل بسلاسة مع العدسة المقربة نتائج واعدة. وشدد مايرز على أهمية هذه التجارب قائلا: “ذهبنا إلى محطة الفضاء الدولية واستخدمنا الفلاش لأول مرة على بركان مع نوريشيكي كاناي الذي كان على دراية بتحديات التقاط الصور أثناء المهام الفضائية”. تعتبر اختبارات الإضاءة المنخفضة هذه مهمة لأن الصور الواضحة والمفصلة ضرورية لكليهما الأوراق العلمية والملاحة على سطح القمر.
معالجة قابلية الاستخدام في بدلات الفضاء
يعد العمل في ظروف الفضاء القاسية أمرًا معقدًا بسبب حقيقة أن رواد الفضاء يجب أن يرتدون بدلات فضائية ضخمة. وهذا يخلق سهولة استخدام هذه الأدوات كاميرا هولك مصدر قلق كبير. الكاميرا للتأكد من إمكانية تشغيل الكاميرا بفعالية حتى عندما يرتدي رواد الفضاء قفازات سميكة أزرار وقد تم إعادة تصميم الضوابط بعناية. بالإضافة إلى ذلك، أثناء التدريب، أجرى رواد الفضاء تجربة جفن استبدال الشاشة الخلفية للكاميرا. كانت هذه الإضافة مفيدة بشكل خاص في المواقف التي يكون فيها استخدام الشاشة غير عملي بسبب الوهج أو محدودية الحركة التي تفرضها بدلة الفضاء.
وكانت تعليقات رواد الفضاء خلال هذه الاختبارات مفيدة في تحسين تصميم الكاميرا. وقال مايرز: “إن العامل البشري له أهمية قصوى دائمًا عند تطوير أدوات استكشاف الفضاء”. سمحت رؤى رواد الفضاء للفريق بتحسين بيئة العمل للكاميرا، مما يضمن سهولة التعامل معها أثناء المشي على سطح القمر.
تحديات الاتصال وعرض النطاق الترددي
أحد التحديات الحاسمة أثناء استكشاف القمر هو الحفاظ على اتصال واضح بين رواد الفضاء على السطح والتحكم في المهمة على الأرض. ال تمرين بانجيا محاكاة مشاكل الاتصال المحتملة، بما في ذلك فقدان الإشارةوهذا متوقع خلال المهمات القمرية الفعلية. اختبر رواد الفضاء قدرات الكاميرا حدد صورًا محددة وأرسلها العودة إلى التحكم في المهام عندما يكون النقل الكامل للبيانات غير ممكن. تعد ميزة النقل الانتقائي هذه ضرورية لتحديد أولويات الصور المهمة عندما يكون عرض النطاق الترددي محدودًا.
وتحدث مايرز عن أهمية هذه الاختبارات قائلاً: “لقد أمضينا الكثير من الوقت في المختبر مع الكاميرا، نفكر في ماهية التحديات، ولكن فقط عند اختبارها في موقف واقعي يمكننا توسيع منظورنا. تحسين تصميم.” من المهم ضمان هذه الاختبارات الواقعية كاميرا هولك يمكن أن يعمل بشكل أفضل في ظروف القمر الصعبة، حيث يمكن أن تُحدث القرارات السريعة بشأن الصور التي سيتم إرسالها إلى الأرض فرقًا كبيرًا.
تمهيد الطريق لأرتميس الثالث وما بعده
أثناء التحضير لناسا ووكالة الفضاء الأوروبية مهمة أرتميس الثالثال كاميرا هولك ومن المنتظر أن تصبح أداة لا غنى عنها لرواد الفضاء على سطح القمر. إن قدرة الكاميرا على العمل في درجات الحرارة القصوى، والتقاط صور مفصلة في البيئات منخفضة الإضاءة، وتكييف بدلات الفضاء مع حدود رواد الفضاء، تجعلها أداة مهمة لاستكشاف القمر في المستقبل.
كجزء من إنتاج المسلسل، The طاقم أرتميس وفي عام 2025 ستختبر الكاميرا وحدات التدريب. ستوفر الدروس المستفادة من هذه الاختبارات مزيدًا من التحسينات التي ستضمن تحسين الكاميرا بالكامل بحلول وقت وضعها على سطح القمر.
في النهاية، الهدف من هذه الجهود هو تزويد رواد الفضاء بأدوات أفضل لاستكشاف القمر وتوثيقه، والمساهمة في فهم أعمق للجغرافيا القمرية، وتمكين نجاح أهداف ناسا الطموحة. مشروع أرتميس. واختتم مايرز حديثه بالقول: “في نهاية المطاف، نريد جميعًا أن ننتهي بمنتج رائع – كاميرا ذات تصنيف فضائي تلتقط صورًا مذهلة للقمر للبشرية”، وهو ما يعكس الطبيعة التعاونية لعملية التطوير.
