與聲納類似，達(dá)用但使用光而不是索和聲音，激光雷達(dá)通過計時激光束從表面反射并返回儀器所需的科學(xué)時間來計算距離。來自激光器的美國多次ping可以提供目標(biāo)的相對速度甚至3D圖像。他們越來越多地幫助美國國家航空航天局的國家光雷科學(xué)家和探險家導(dǎo)航、繪制地圖和收集科學(xué)數(shù)據(jù)。航空航天深圳外圍（外圍預(yù)約）外圍女聯(lián)系方式（電話微信180-4582-8235）一二線熱門城市上門
位于馬里蘭州格林貝爾特的局工進激美國國家航空航天局戈達(dá)德太空飛行中心的工程師和科學(xué)家在小企業(yè)和學(xué)術(shù)合作伙伴提供的硬件的幫助下，繼續(xù)將激光雷達(dá)提煉成更小、業(yè)改于探更輕、達(dá)用更通用的索和科學(xué)和探索工具。
團隊工程師Jeffrey Chen表示：“現(xiàn)有的3D成像激光雷達(dá)難以提供制導(dǎo)、導(dǎo)航和控制技術(shù)所需的2英寸分辨率，以確保精確安全著陸，這對未來的機器人和人類探索任務(wù)至關(guān)重要。”。“這樣的系統(tǒng)需要3D危險探測激光雷達(dá)和導(dǎo)航多普勒激光雷達(dá)，現(xiàn)有系統(tǒng)無法同時執(zhí)行這兩種功能。”
工程師Jeffrey Chen在戈達(dá)德33號樓的屋頂上測試CASALS激光雷達(dá)原型。uux.cn/國家航空和航天局
進入CASALS，并行人工智能光譜和自適應(yīng)激光雷達(dá)系統(tǒng)。CASALS是通過戈達(dá)德的IRAD內(nèi)部研發(fā)計劃開發(fā)的，它通過棱鏡狀光柵照射可調(diào)諧激光，根據(jù)光束的波長變化來傳播光束。傳統(tǒng)的激光雷達(dá)脈沖固定波長的激光，通過體積龐大的反射鏡和透鏡將其分割成多個光束，從而將其分割為多個光束。一臺CASALS儀器在每次經(jīng)過時可以覆蓋比幾十年來用于測量地球、月球和火星的激光雷達(dá)更多的行星表面。
戈達(dá)德工程師兼CASALS開發(fā)負(fù)責(zé)人楊廣寧說，CASALS更小的尺寸、重量和更低的功率要求使小型衛(wèi)星應(yīng)用以及在月球表面使用的手持或便攜式激光雷達(dá)成為可能。
CASALS團隊獲得了美國國家航空航天局地球科學(xué)技術(shù)辦公室的資助，將于2024年通過飛機測試他們的改進，使他們的系統(tǒng)更接近太空飛行準(zhǔn)備狀態(tài)。
你的激光雷達(dá)是什么顏色的？
隨著激光雷達(dá)的專業(yè)化，CASALS可以結(jié)合不同波長或顏色的激光，用于地球科學(xué)、探索太空中的其他行星和物體以及導(dǎo)航和交會操作等應(yīng)用。
CASALS團隊利用Goddard IRAD和NASA SBIR（小企業(yè)創(chuàng)新研究計劃）的資金，以及商業(yè)合作伙伴Axsun Technologies和Freedom Photonics，在紅外光譜的1微米部分開發(fā)了新的快速調(diào)諧激光器，用于地球科學(xué)和行星探測。相比之下，用于自動駕駛汽車開發(fā)的常用激光雷達(dá)通常使用1.5微米的激光進行測距和速度計算。
戈達(dá)德的地球科學(xué)首席技術(shù)專家伊恩·亞當(dāng)斯說，在地球上，接近1微米的波長很容易穿過大氣層，善于區(qū)分植被和裸露的地面。0.97微米和1.45微米附近的波長提供了有關(guān)地球大氣中水蒸氣的寶貴信息，但不能有效地傳播到地表。
在一個相關(guān)項目中，該團隊與左手設(shè)計公司合作開發(fā)了一種轉(zhuǎn)向鏡，以擴大CASALS的3D成像覆蓋范圍并提高分辨率。他說，激光雷達(dá)更高的脈沖率可以提高信號靈敏度，以提供高達(dá)60英里的距離和速度測量。
尋求在月球南極附近著陸的阿爾忒彌斯相關(guān)任務(wù)也可以使用CASALS更清晰的成像來幫助評估潛在著陸點的安全性。
聚焦月球
更詳細(xì)的月球3D模型推動了戈達(dá)德行星科學(xué)家埃爾萬·馬扎里科的IRAD努力，以改進CASALS測量小于3英尺的表面細(xì)節(jié)的能力。他說，這將有助于了解月球的亞表面結(jié)構(gòu)和隨時間的變化。
每個月，地球穿過月球天空的路徑都會在面向地球一側(cè)中心的10度或20度范圍內(nèi)移動。
馬扎里科說：“我們根據(jù)對月球內(nèi)部結(jié)構(gòu)的了解預(yù)測，地球不斷變化的引力可能會改變月球的潮汐隆起或形狀。”。“對這種變形的高分辨率測量可以告訴我們更多關(guān)于月球內(nèi)部潛在變化的信息。它的反應(yīng)是否像內(nèi)部完全均勻的物體？”
月球勘測軌道飛行器的月球軌道激光高度計繪制了月球南極的詳細(xì)地圖，包括水冰似乎填充了永久陰影坑的底部。uux.cn/NASA/LRO
美國國家航空航天局的月球勘測軌道飛行器（LRO）自2009年以來一直在測量地球的天然衛(wèi)星，對月球地形進行建模，并在其月球軌道激光雷達(dá)高度計LOLA的幫助下提供了豐富的發(fā)現(xiàn)。LOLA每秒發(fā)射28個激光脈沖，分為五束，距離地面65英尺至100英尺。科學(xué)家們使用LRO圖像來估計激光測量之間較小的表面特征。
然而，CASALS的激光每秒可以產(chǎn)生相當(dāng)于幾十萬個脈沖的脈沖，從而縮短了表面測量之間的距離。
馬扎里科說：“更密集、更準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)集將使我們能夠研究更小的特征。”包括撞擊、火山活動和構(gòu)造的特征。“我們談?wù)摰氖歉鄶?shù)量級的測量。就我們從激光雷達(dá)獲得的數(shù)據(jù)類型而言，這可能會極大地改變游戲規(guī)則。”