Los ingenieros de Goddard mejoran la Tecnología Lidar de la NASA

Las mejoras tecnológicas de Lidar ayudarán a los científicos y exploradores de la NASA con detección remota y topografía, mapeo, escaneo de imágenes en 3D, detección y evitación de peligros y navegación.

Al igual que un sonar que usa luz en lugar de sonido, la tecnología lidar ayuda cada vez más a los científicos y exploradores de la NASA con detección remota y topografía, mapeo, escaneo de imágenes en 3D, detección y evitación de peligros y navegación.

Las innovaciones de vanguardia de los investigadores de la NASA buscan refinar los lidars en herramientas más pequeñas, ligeras y versátiles para la exploración.

“Hay muchos sabores de lidar en este momento,” dijo Cheryl Gramling, jefa asistente de tecnología en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. “Es una tecnología tan importante debido a la precisión y versatilidad que ofrece.”

La detección y alcance de la luz, o lidar, es una tecnología de teledetección relacionada con el sonar y el radar. Lidar utiliza pulsos de luz para medir las distancias y propiedades de los objetos con precisión, midiendo el tiempo que tarda la luz en reflejarse de nuevo en el sensor lidar.

Los innovadores de Goddard buscan expandir la utilidad de las aplicaciones lidar en comunicación y navegación, exploración planetaria y operaciones espaciales. Estas son algunas de las investigaciones actuales.

El ingeniero de investigación Mark Stephen está desarrollando un telescopio segmentable y desplegable para capturar la señal de luz que regresa utilizando ópticas de panel plano de última generación organizadas en paneles plegables inspirados en origami. Trabajando con investigadores de la Universidad Brigham Young, su equipo busca proporcionar futuras misiones con los beneficios de la tecnología lidar sin las tecnologías actuales ’ de alto costo y eficiencia limitada.

El lidar generalmente es una tecnología de alto costo que puede no hacer el corte para el mañana: misiones más pequeñas, livianas y eficientes. Las demandas de tamaño, peso y potencia limitan la capacidad de las tecnologías para implementarse en más misiones.

“La mayoría de la gente quiere un rendimiento realmente alto,” Stephen dijo, “Pero lo quieren en un paquete pequeño, ligero y eficiente en energía. Estamos tratando de encontrar el mejor equilibrio, y los costos son importantes. A menudo, el costo proviene más del tamaño, el peso y la potencia que del desarrollo real si lanzamos algo al espacio. Ahí es donde se pone caro.”

Stephen está terminando un esfuerzo de tres años para mejorar los lidars a través de una subvención de la Iniciativa de Innovación Radical dentro del programa de Investigación y Desarrollo Interno ( IRAD ) de Goddard. Su proyecto ha sido recogido por Oficina de Tecnología de la Ciencia de la Tierra de la NASA para financiar nuevas mejoras.

Por lo general, los receptores lidar dependen de lentes voluminosas para capturar la luz, cada lente necesita una curvatura y un tamaño específicos para doblar la luz, además de las estructuras que sostienen las lentes, y otros mecánicos, dijo Stephen. Las lentes más grandes son más efectivas, y ahí es donde la tecnología lidar tiende a ser pesada.

La óptica plana utiliza nuevos tipos de materiales nanoestructurados para manipular fotones individuales, dijo. Estos metamateriales permiten que la óptica delgada y liviana realice las mismas funciones que sus contrapartes tridimensionales mucho más grandes y caras.