stringtranslate.com

Орбитальный экспресс

Орбитальный экспресс: ASTRO и NEXTSat

«Орбитальный экспресс» — космическая миссия, которой руководили Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США (DARPA) и команда под руководством инженеров Центра космических полетов Маршалла НАСА ( MSFC). Программа Orbital Express была направлена ​​на разработку «безопасного и экономически эффективного подхода к автономному обслуживанию спутников на орбите». [1] Система состояла из двух космических аппаратов : обслуживающего спутника ASTRO и прототипа модульного исправного спутника следующего поколения; СЛЕДУЮЩИЙСат . Миссия стартовала с базы ВВС на мысе Канаверал 8 марта 2007 года на борту одноразовой ракеты-носителя Atlas V. [2] [3] Запуск был частью программы космических испытаний ВВС США STP-1. [4]

Управление программой и подрядчики

Основные подрядчики подсистемы Orbital Express

Программой Orbital Express руководило Управление тактических технологий (TTO), одно из шести технических подразделений DARPA. [5] Программы TTO включали как «Аэрокосмические системы», такие как Orbital Express, так и «Тактические мультипликаторы», такие как «Программа магнитогидродинамических взрывных боеприпасов (MAHEM)». [6] ASTRO был разработан компанией Boeing Integrated Defense Systems , которая включала в себя демонстрационную манипуляторную систему Orbital Express (OEDMS), разработанную MacDonald, Dettwiler and Associates , [7] и NEXTSat был разработан компанией Ball Aerospace & Technologies Corp. Участие НАСА осуществлялось через Отдел автоматизированных систем и автоматизированных стыковок и стыковок Инженерного управления MSFC. Инженерный директорат MSFC также управлял усовершенствованной системой видеонаведения (AVGS) для проекта Orbital Express. [8] Механизм дозаправки был спроектирован, разработан и изготовлен компанией VACCO Industries. Стыковочный механизм, а также пусковой адаптер были спроектированы, разработаны и произведены компанией Sierra Nevada Corporation (SNC) Space Systems.

Цели

Орбитальный экспресс: ASTRO и NEXTSat

В рамках проекта планировалось продемонстрировать несколько операций и технологий по обслуживанию спутников, включая сближение , операции сближения и удержание станции , захват, стыковку , передачу жидкости (в частности, гидразина в этой миссии) и передачу ORU (орбитального сменного блока). Основной военной задачей будет дозаправка разведывательных спутников, чтобы они могли улучшить прикрытие, повысить внезапность и повысить живучесть. [9]

Передача жидкости (топлива) и ОРУ (аккумулятора) была успешно завершена на самых низких уровнях автономности космического корабля. Последующие переводы в течение трехмесячного периода были призваны продемонстрировать большую автономию. [10] [ нужно обновить ]

Робототехника: демонстрационная система манипулятора (OEDMS)

Демонстрационная манипуляторная система Orbital Express (OEDMS), предоставленная корпорацией MDA, была интегрированным робототехническим решением миссии. Он состоял в основном из роботизированной руки с поворотным шарниром с 6 степенями свободы, ее полетной авионики (блока управления манипулятором или MCU) и системы обзора руки, двух сменных блоков на орбите (ORU) и интерфейсов их крепления к космическому кораблю, визуальной цели и захвата. установлен на NEXTSat и наземном сегменте манипулятора .

OEDMS была установлена ​​на ASTRO. Он использовался для захвата и обслуживания NEXTSat, клиентского спутника, предоставленного Ball Aerospace. Используя роботизированную руку на орбите, миссия Orbital Express продемонстрировала автономный захват полностью свободно летающего клиентского спутника, автономную передачу функциональной батареи ORU между двумя космическими кораблями и автономную передачу функционального компьютерного ORU. Эти операции были выполнены в рамках сценариев миссии, которые демонстрировали полную последовательность автономного сближения, захвата, швартовки и передачи ORU.

Все роботизированные операции были запрограммированы до их выполнения и выполнялись автономно как часть все более сложных сценариев миссии. Руке было дано указание выполнять свои операции либо по прямой команде с земли, либо автономно с помощью программного обеспечения ASTRO Mission Manager. Сценарии на ранних этапах выполнения полета включали в себя ряд точек паузы разрешения на продолжение полета (ATP), которые требовали отправки сигнала с земли, чтобы разрешить менеджеру миссии ASTRO продолжить последовательность действий. Это позволило группе наземных операций убедиться, что сценарий идет по плану, прежде чем переходить к следующему этапу. Более поздние сценарии включали меньшее количество АТФ. Конечными сценариями были сложные автономные последовательности, выполняющие рандеву, захват, перенос ORU и перенос жидкости без каких-либо АТФ.

Конец миссии

Последнее сближение и стыковка двух космических кораблей произошли 29 июня 2007 года. За этим последовала финальная демонстрация - замена бортового компьютера на борту ASTRO. Планы НАСА относительно расширенной миссии [ нужны разъяснения ] были отменены. [ почему? ] Два корабля в последний раз сошли с ума: ASTRO откатился назад на расстояние более 400 км (250 миль) [11] для проверки работоспособности датчиков. После этого корабль вышел на точку стоянки, где и произошел вывод из эксплуатации. [12] Космический корабль NEXTSat был деактивирован 21 июля, когда его компьютеры были выключены, а солнечные панели были направлены в сторону от Солнца. Впоследствии ASTRO выпустила гидразиновое топливо и была деактивирована 22 июля 2007 года. Спутники были оставлены на естественном распаде. [13]

Ожидалось, что для распада NextSat потребуется от трех до пяти лет, а для более тяжелого спутника ASTRO - пятнадцать лет. [13] Однако ASTRO снова вошел в атмосферу 25 октября 2013 года, [14] [15] всего лишь через 6,5 лет.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Комплексные системы обороны Boeing - Орбитальный экспресс» . Боинг. Архивировано из оригинала 12 мая 2006 г.
  2. ^ «Смотри, Ма! Нет (человеческих) рук!». НАСА. 5 марта 2007 г. Архивировано из оригинала 27 августа 2009 г.
  3. ^ «Орбитальный экспресс успешно запущен» . НАСА. Архивировано из оригинала 14 января 2010 г.
  4. ^ «Архитектура космических операций Орбитального экспресса» . ДАРПА. Архивировано из оригинала 13 марта 2007 г.
  5. ^ «Обзор ТТО» . ДАРПА. Архивировано из оригинала 11 февраля 2007 г.
  6. ^ «Программы ТТО». ДАРПА. Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г.
  7. ^ «Автономные роботизированные операции для обслуживания спутников на орбите». Корпорация МДА. Архивировано из оригинала 9 июня 2013 г.
  8. ^ «Проекты и клиенты инженерного управления» . НАСА. Архивировано из оригинала 1 октября 2006 г.
  9. ^ Orbital Express для проверки полной автономии обслуживания на орбите, Aviation Week , 4 июня 2006 г.
  10. ^ «Орбитальный экспресс осуществляет первую в истории передачу оборудования со спутника на спутник» . СатНьюс. 19 апреля 2007 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 г.
  11. ^ «Космический полет сейчас - Последние новости - Демонстрационная миссия по обслуживанию спутников в космосе прошла успешно» . spaceflightnow.com .
  12. ↑ Орбитальный экспресс начинает маневр по завершению срока службы, Aviation Week , 18 июля 2007 г.
  13. ^ аб Кларк, Стивен (4 июля 2007 г.). «Испытания по обслуживанию спутников в космосе подходят к концу». Космический полет сейчас . Проверено 20 марта 2014 г.
  14. ^ «STP-1 (Программа космических испытаний-1) / Орбитальный экспресс» . Европейское космическое агентство . Проверено 06 января 2021 г.
  15. ^ "ОЕ (АСТРО)" . Аэрокосмическая корпорация. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 г.

1. https://web.archive.org/web/20100203220541/http://www.boeing.com/bds/phantom_works/orbital.html.

Внешние ссылки