Självstyrande system lösningen vid transporter på månen

 

Bild https://www.utoronto.ca/ Doktorand Alec Krawciw, till vänster, och professor Tim Barfoot står bredvid den kanadensiska rymdorganisationens Lunar Exploration Light Rover efter ett fältförsök 2024 (foto med tillstånd av Tim Barfoot)

I en del av ett team under ledning av MDA Space utvecklar professor Tim Barfoot och doktoranden Alec Krawciw teknik till Kanadas föreslagna framtida månfordon för navigering mellan lastavlämningsplatser vid framtida månuppdrag vilket blir en viktig transportutmaning när astronauter landar på månen.

"Utforskning av månen innebär en landningsplats och en livsmiljö cirka fem kilometer i diameter", beskriver Barfoot, som också är chef för U of T Robotics Institute.

"Landningsplatsen ska vara platt för säker ankomst för rymdfärjan samtidigt som livsmiljön måste skyddas från strålning bakom en stenig terräng. Detta skapar en transportutmaning då astronauterna måste kunna flytta all last från rymdfärjan till sin livsmiljö på månen.

Till skillnad från tidigare uppdrag där rovers utforskar terräng i flera riktningar (som nu på Mars) för att samla in data kommer månfarkosten att göra regelbundna tur- och returresor (till jorden) mellan fasta platser för att leverera varor och utrustning till astronauter på månen. Detta blir första gången som en rymdrover kommer att behöva upprepa samma resa vilket gör Barfoots visuella inlärnings- och upprepningsramverk väl lämpat för uppdraget.

"Teach-and-repeat-algoritmer gör det möjligt att styra rovern längs en förutbestämd bana genom att manuellt eller fysiskt köra  och när den sedan väl har lärt sig vägen kan den automatiskt upprepa rutten så många gånger behovet finns", beskriver Barfoot.

Som en del av sin doktorandforskning anpassar Krawciw den självkörande tekniken för integration med den kanadensiska rymdorganisationens testfordon, Lunar Exploration Light Rover (LELR) Se bild och bildtext ovan.

I december 2024 anslöt sig Krawciw och Barfoot till teamet från MDA Space och Centre de Technologies Avancées BRP vid Université de Sherbrooke för att testa det autonoma systemet vid rymdorganisationens analoga terränganläggning i Montreal vilken har likheter med Mars yta. Fälttestet gav teamen möjlighet att identifiera och ta itu med eventuella hårdvaru- och mjukvarubegränsningar vid arbete under månliknande förhållanden.

Efter ett framgångsrikt fältförsök valdes teamet ut av rymdorganisationen i juli 2025 för att genomföra en studie i tidig fas för Kanadas föreslagna månfarkost som en del av myndighetens initiativ för utforskning av månens yta. Detta blir Kanadas nästa bidrag till NASA:sArtemis-program vilket syftar till att etablera en hållbar mänsklig närvaro på månen.