Орбитальный экспресс - Orbital Express

Орбитальный экспресс: ASTRO и NEXTSat

Орбитальный экспресс была космической миссией, управляемой Соединенные Штаты Агентство перспективных оборонных исследовательских проектов (DARPA) и команда во главе с инженерами НАСА с Центр космических полетов Маршалла (MSFC). Программа Orbital Express была направлена ​​на разработку «безопасного и экономичного подхода к автономному обслуживанию спутников на орбите».[1]Система состояла из двух космический корабль: the ASTRO обслуживающий спутник и прототип модульного исправного спутника нового поколения; NEXTSat. Миссия стартовала из Мыс Канаверал База ВВС 8 марта 2007 г. на борту Атлас V одноразовая ракета-носитель.[2][3] Запуск был частью ВВС США Программа космических испытаний Миссия СТП-1.[4]

Управление программой и подрядчики

Подрядчики основных подсистем Orbital Express

Программа Orbital Express находилась под управлением Tactical Technology Office (TTO), одного из шести технических офисов DARPA.[5]Программы TTO включали как «Аэрокосмические системы», такие как Orbital Express, так и «Тактические мультипликаторы», такие как «Программа по магнитогидродинамическим взрывным боеприпасам (MAHEM)».[6]ASTRO был разработан Комплексные системы защиты Boeing, который включал систему демонстрационного манипулятора Orbital Express (OEDMS), разработанную MacDonald, Dettwiler and Associates,[7] и NEXTSat был разработан Ball Aerospace & Technologies Corp. Участие НАСА осуществлялось через Отдел автоматических систем и автоматизированной встречи и стыковки инженерного управления MSFC. Техническое управление MSFC также управляло системой Advanced Video Guidance System (AVGS) для проекта Orbital Express.[8]Механизм заправки был спроектирован, разработан и произведен компанией VACCO Industries. Механизм стыковки, а также пусковой адаптер были спроектированы, разработаны и произведены Sierra Nevada Corporation (SNC) Space Systems.

Цели

Орбитальный экспресс: ASTRO и NEXTSat

В рамках проекта предполагалось продемонстрировать несколько операций и технологий обслуживания спутников, включая рандеву, бесконтактные операции и станция содержания, захватывать, стыковка, перенос жидкости (в частности, гидразин в этой миссии), и перенос ORU (Orbit Replaceable Unit). Основная военная задача - заправить разведывательные спутники, чтобы они могли улучшить охват, повысить неожиданность и повысить выживаемость.[9]

Переносы жидкости (топлива) и ORU (батареи) были успешно выполнены на самых низких уровнях автономности космического корабля. Последующие переводы в течение трехмесячного периода должны были продемонстрировать большую автономию.[10][нуждается в обновлении ]

Робототехника: демонстрационная система манипуляторов (OEDMS)

Демонстрационная система манипуляторов Orbital Express (OEDMS), предоставленная MDA Corp., была интегрированным робототехническим решением миссии. Он состоял в основном из поворотного шарнирного робота-манипулятора с 6 степенями свободы, его бортовой авионики (блок управления манипулятором или MCU) и системы технического зрения руки, двух орбитальных сменных блоков (ORU) и интерфейсов их крепления к космическим кораблям, визуальной цели и приспособления для захвата. установлен на NEXTSat, и Манипулятор Наземный сегмент.

OEDMS был установлен на ASTRO. Он использовался для захвата и обслуживания NEXTSat, клиентского спутника, предоставленного Ball Aerospace. Используя роботизированный манипулятор на орбите, миссия Orbital Express продемонстрировала автономный захват полностью автономного свободно летающего клиентского спутника, автономную передачу функциональной батареи ORU между двумя космическими кораблями и автономную передачу функционального компьютера ORU. Эти операции выполнялись как часть сценариев миссии, которые демонстрировали полную последовательность автономных сближения, захвата, швартовки и передачи ORU.

Все роботизированные операции были написаны до выполнения и выполнялись автономно в рамках все более сложных сценариев миссий. Рука получила команду выполнять свои операции либо прямой командой с земли, либо автономно с помощью программного обеспечения ASTRO Mission Manager. Сценарии на ранних этапах выполнения полетов включали ряд точек приостановки «Полномочия на выполнение действий» (ATP), которые требовали отправки сигнала с земли, чтобы разрешить менеджеру миссии ASTRO продолжить выполнение последовательности. Это позволило группе наземных операций убедиться, что сценарий идет по плану, прежде чем перейти к следующему этапу. Более поздние сценарии включали меньше АТФ. Окончательные сценарии представляли собой составные автономные последовательности, выполняющие рандеву, захват, перенос ORU и перенос жидкости без каких-либо АТФ.

Конец миссии

Последнее сближение и стыковка между двумя космическими кораблями произошли 29 июня 2007 года. За этим последовала последняя демонстрация - замена бортового компьютера на борту ASTRO. От планов НАСА относительно расширенной миссии отказались. Два корабля потерпели поражение в последний раз, а ASTRO отступил на расстояние более 400 км (250 миль).[11] в тесте на работоспособность сенсора. После этого корабль совершил рандеву к противостоянию, где и состоялся вывод из эксплуатации.[12] Космический аппарат NEXTSat был отключен 21 июля, когда его компьютеры были выключены, а солнечные батареи были направлены в сторону от Солнца. Впоследствии ASTRO выпустила гидразиновый пропеллент и была деактивирована 22 июля 2007 года. Спутникам оставили разлагаться естественным образом.[13]

Предполагалось, что на разрушение NextSat потребуется от трех до пяти лет, а для более тяжелого спутника ASTRO - через пятнадцать лет.[13]Однако 25 октября 2013 года ASTRO вернулась в атмосферу.[нужна цитата ]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ "Комплексные системы защиты Boeing - Орбитальный экспресс". Боинг. Архивировано из оригинал на 2006-05-12.
  2. ^ «Смотри, мама! Нет (человеческих) рук!». НАСА. 5 марта 2007 г. Архивировано с оригинал 27 августа 2009 г.
  3. ^ "Орбитальный экспресс успешно стартует". НАСА. Архивировано из оригинал 14 января 2010 г.
  4. ^ "Архитектура космических операций орбитального экспресса". DARPA. Архивировано из оригинал 13 марта 2007 г.
  5. ^ «Обзор TTO». DARPA. Архивировано из оригинал 11 февраля 2007 г.
  6. ^ «Программы TTO». DARPA. Архивировано из оригинал на 2007-03-11.
  7. ^ «Автономные роботизированные операции для обслуживания спутников на орбите». Корпорация MDA. Архивировано из оригинал на 2013-06-09.
  8. ^ «Инженерная дирекция по проектам и заказчикам». НАСА. Архивировано из оригинал на 2006-10-01.
  9. ^ Orbital Express протестирует полную автономность для обслуживания на орбите, Авиационная неделя, 4 июня 2006 г.
  10. ^ "Orbital Express осуществляет первый в истории перенос оборудования со спутника на спутник". SatNews. 19 апреля 2007 г. Архивировано с оригинал 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 окончании срока службы, Авиационная неделя, 18 июля 2007 г.
  13. ^ а б Кларк, Стивен (4 июля 2007 г.). «Испытания по обслуживанию спутников в космосе подошли к концу». Космический полет сейчас. Получено 2014-03-20.

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

внешняя ссылка