Starling’in başarılı misyonu, uydu sürülerinin otonom navigasyon ve operasyonlardaki potansiyelini ortaya koyuyor ve gelişmiş uzay trafiği koordinasyonunun önünü açıyor. Katkıda bulunanlar: Blue Canyon Technologies/NASA
Starling uzay aracı sürüsü, otonom uydu operasyonu ve navigasyondaki çığır açan gelişmeleri sergileyerek birincil görevini tamamladı ve gelecekte işbirliğine dayalı uzay trafiği yönetimi için zemin hazırladı. SpaceX.
Yörüngede on ay kaldıktan sonra Starling uzay aracı sürüsü, sürü konfigürasyonlarının kapasitesinde önemli başarıları temsil eden birincil misyonunun temel hedeflerini başarıyla gösterdi.
Bir gün uydu sürüleri derin uzay araştırmalarında kullanılabilir. Otonom bir uzay aracı ağı, sürü ile Dünya arasındaki önemli iletişim gecikmelerinin yükü olmadan, kendi kendine gezinebilir, bilimsel deneyleri yönetebilir ve çevresel değişikliklere yanıt vermek için manevralar gerçekleştirebilir.
Program Yöneticisi Roger Hunter, “Starling’in ilk görevinin başarısı, küçük uzay araçlarının otonom ağlarının geliştirilmesinde dönüm noktası niteliğinde bir başarıyı temsil ediyor” dedi. NASANASA’nın Kaliforniya Silikon Vadisi’ndeki Ames Araştırma Merkezi’ndeki Küçük Uzay Aracı Teknolojisi programı. “Ekip hedeflerimize ulaşmada ve zorluklara uyum sağlamada çok başarılı oldu.”
Çalışmayı Paylaşmak
Starling’de gerçekleştirilen Dağıtılmış Uzay Aracı Özerkliği (DSA) deneyi, uzay aracı sürüsünün sürü boyunca veri toplamayı optimize etme yeteneğini gösterdi. CubeSats, ilginç olayları tanımlayarak ve her uydu arasında bir analiz yaklaşımı konusunda fikir birliğine vararak Dünya’nın iyonosferini analiz etti.
Gözlemsel çalışmayı bir sürü boyunca paylaşarak, her bir uzay aracı “yükü paylaşabilir” ve farklı verileri gözlemleyebilir veya daha derin analizler sağlamak, insanın iş yükünü azaltmak ve uzay aracının yerden gönderilen yeni komutlara ihtiyaç duymadan çalışmasını sağlamak için birlikte çalışabilir.
Deneyin başarısı, Starling’in, daha verimli çalışmaya yönelik planlar oluşturmak için bilgi ve operasyon verilerini uzay araçları arasında otonom olarak dağıtan ilk sürü olduğu ve bilimsel gözlemlerdeki değişikliklere hızla tepki verebilen, tamamen dağıtılmış bir yerleşik akıl yürütme sisteminin ilk gösterimi olduğu anlamına geliyor.
Starling sürüsünü oluşturan dört CubeSate uzay aracı, tüm önemli görev hedeflerini tamamlayarak otonom operasyonlarda başarı gösterdi. Kredi bilgileri: NASA
Sürü Boyunca İletişim Kurmak
Bir uzay aracı sürüsünün birbirleriyle iletişim kurabilmesi için bir ağa ihtiyacı vardır. Mobil Geçici Ağ (MANET) deneyi, uzayda otomatik olarak bir ağ kurarak sürünün komutları iletmesine ve birbirleriyle yer arasında veri aktarmasına ve ayrıca diğer deneylerle ilgili bilgileri işbirliği içinde paylaşmasına olanak tanıdı.
Ekip, işbirliğine dayalı bir uzay aracı sürüsünün değerli bir faydası olan, uzaydan yere iletişimde sorun yaşayan bir uzay aracına yönlendirme komutlarının ve verilerinin gösterilmesi de dahil olmak üzere tüm MANET deney hedeflerini başarıyla tamamladı.
NASA Ames Starling proje yöneticisi Howard Cannon, “MANET’in başarısı, sürünün sağlamlığını gösteriyor” dedi. “Örneğin, radyo bir sürü uzay aracına düştüğünde, uzay aracını başka bir yönden ‘yan yükledik’, başka bir sürü üyesinden uzay aracına komutlar, yazılım güncellemeleri ve diğer hayati bilgileri gönderdik.”
Otonom Sürü Navigasyonu
Birbirleriyle ve gezegenle ilişkili olarak gezinmek ve faaliyet göstermek, bir uzay aracı sürüsü oluşturmanın önemli bir parçasıdır. Starling Formasyonu-Uçan Optik Deneyi veya StarFOX, yıldızların arka plan alanındaki diğer sürü üyesini, başka bir uyduyu veya uzay enkazını tanımak için yıldız izleyicileri kullanır ve ardından her bir uzay aracının konumunu ve hızını tahmin eder.
Deney, bir sürünün birden fazla üyesini aynı anda takip etme yeteneği ve uzay aracı arasında gözlemleri paylaşma yeteneği de dahil olmak üzere, bu tür sürü navigasyonunun ilk kez yayınlanmış gösterimidir. kesinlik her sürü üyesinin yörüngesini belirlerken.
Görev operasyonlarının sonuna doğru, sürü pasif bir güvenlik elipsine dönüştürüldü ve bu oluşumda StarFOX ekibi çığır açıcı bir dönüm noktasına ulaşmayı başardı; bu, yalnızca uydulardan alınan uydular arası ölçümleri kullanarak sürünün yörüngelerini otonom olarak tahmin etme yeteneğini gösterdi. uzay aracı yıldız izleyicileri.
Sürü Manevralarını Yönetmek
Minimum insan müdahalesiyle manevraları planlama ve yürütme yeteneği, daha büyük uydu sürüleri geliştirmenin önemli bir parçasıdır. Yüzlerce veya binlerce uzay aracının yörüngelerini ve manevralarını otonom olarak yönetmek, zamandan tasarruf sağlar ve karmaşıklığı azaltır.
Gemide Yeniden Yapılandırma ve Yörünge Bakım Deneyleri (ROMEO) sistemi, uzay aracının yörüngesini tahmin ederek ve istenen yeni bir yörüngeye manevra planlayarak gemideki manevra planlamasını ve uygulamasını test eder.
Deney ekibi, sistemin yörüngedeki bir değişikliği belirleme ve planlama yeteneğini başarıyla gösterdi ve itici gaz kullanımını azaltmak ve manevraların nasıl yapıldığını göstermek için sistemi iyileştirmek için çalışıyor. Ekip, Starling’in görev süresi boyunca sistemi uyarlamaya ve geliştirmeye devam edecek.
Birlikte Kaynıyoruz
Artık Starling’in birincil görev hedefleri tamamlandığına göre ekip, Starling 1.5 olarak bilinen bir görev genişletmesine başlayacak ve aynı zamanda otonom manevra yeteneklerine sahip olan SpaceX’in Starlink takımyıldızı ile ortaklaşa uzay trafiği koordinasyonunu test edecek. Proje, farklı kullanıcılar tarafından işletilen takımyıldızların, potansiyel çarpışmaları önlemek için yerdeki bir merkez aracılığıyla nasıl bilgi paylaşabileceğini araştıracak.
“Starling’in SpaceX ile ortaklığı, büyük uzay aracı ağlarını işletmede ve otonom olarak manevra yapan iki sistemin birbirine yakın konumda nasıl güvenli bir şekilde çalışabileceğini anlamada bir sonraki adımdır. Hunter, operasyonel uzay aracı sayısı her yıl arttıkça yörünge trafiğini nasıl yöneteceğimizi öğrenmeliyiz, dedi.
NASA’nın Ames merkezli ve NASA’nın Uzay Teknolojisi Misyon Müdürlüğü (STMD) bünyesindeki Küçük Uzay Aracı Teknolojisi programı, Starling misyonunu finanse ediyor ve yönetiyor. Blue Canyon Technologies, uzay aracı otobüslerini tasarlayıp üretti ve görev operasyonlarına destek sağlıyor. Rocket Lab USA, Inc. fırlatma ve entegrasyon hizmetleri sağladı. Starling’in yük deneylerini destekleyen ortaklar arasında Stanford Üniversitesi’nin Stanford, California’daki Space Rendezvous Laboratuvarı, Denver, Colorado’daki York Space Systems (eski adıyla Emergent Space Technologies), Austin, Texas’taki CesiumAstro, Melbourne, Florida’daki L3Harris Technologies, Inc. yer alıyor. DSA deneyi için finansman desteği, NASA’nın STMD kapsamındaki Oyunun Kurallarını Değiştiren Geliştirme programı tarafından sağlandı. Starling’in görev genişletmesini destekleyen ortaklar arasında Hawthorne, Kaliforniya’daki SpaceX, NASA’nın Bağlantı Değerlendirme Risk Analizi (CARA) programı ve Ticaret Bakanlığı yer alıyor. SpaceX, Starlink uydu takımyıldızını ve Çarpışma Önleme yer sistemini yönetmektedir.
