Vision aided autonomous power descent guidance for planetary soft-landing

Abstract

Have you ever looked up at the sky and wondered at the vastness of space? If so, you are not alone. Space exploration has long been a fascinating and myste- rious subject, and it continues to captivate the imaginations of people all around the world to this day. Traditionally, telescopes have been the primary tool for ex- ploring the objects closest to humans in the cosmos. However, due to their short working distance, they can only provide a limited amount of information [1]. To gain a deeper understanding of celestial bodies and their environments, planetary exploration missions have become an essential component of space exploration. By deploying spacecraft to conduct close-up observations and measurements, scientists can gather more detailed and precise data that cannot be obtained from telescopes alone. Navigating and choosing a safe landing spot during a planetary landing mission can be one of the most challenging tasks. Many recent planetary missions have relied on either operator control or predefined maps to accomplish this. For instance, the Japanese Hayabusa2 sample return mission’s initial landing stage was manually controlled by an operator [2], while the Mars rover Perseverance, launched in July 2020,relied on satellite images to identify a safe landing spot on the Martian surface [3]. Despite the success of both missions, these methods may not be suitable for future missions to distant space objects. Therefore, the implementation of an autonomous system for navigation and hazard avoidance is essential

¿Alguna vez has mirado al cielo y te has maravillado con la inmensidad del espacio? Si es así, no estás solo. La exploración espacial ha sido desde hace mucho tiempo un tema fascinante y misterioso, y sigue cautivando la imaginación de personas de todo el mundo hasta el día de hoy. Tradicionalmente, los telescopios han sido la herramienta principal para explorar los objetos más cercanos a los humanos en el cosmos. Sin embargo, debido a su corta distancia de trabajo, solo pueden proporcionar una cantidad limitada de información [1]. Para comprender mejor los cuerpos celestes y sus entornos, las misiones de exploración planetaria se han convertido en un componente esencial de la exploración espacial. Al desplegar naves espaciales para realizar observaciones y mediciones de cerca, los científicos pueden recopilar datos más detallados y precisos que no se pueden obtener solo con telescopios. Navegar y elegir un lugar de aterrizaje seguro durante una misión de aterrizaje planetario puede ser una de las tareas más desafiantes. Muchas misiones planetarias recientes se han basado en el control del operador o en mapas predefinidos para lograrlo. Por ejemplo, la etapa de aterrizaje inicial de la misión de retorno de muestras Hayabusa2 de Japón fue controlada manualmente por un operador [2], mientras que el rover Perseverance, lanzado en julio de 2020, se basó en imágenes satelitales para identificar un punto de aterrizaje seguro en la superficie marciana [3]. A pesar del éxito de ambas misiones, estos métodos podrían no ser adecuados para futuras misiones a objetos espaciales distantes. Por lo tanto, la implementación de un sistema autónomo de navegación y prevención de riesgos es esencial