Vai ir sarežģītāks un sarežģītāks tehnoloģiskās inženierijas projekts nekā kosmosa kuģis? Varbūt daļiņu paātrinātājs vai kodolsintēzes jaudas projekts. Bet, izņemot šos divus, atbilde droši vien ir nē.
Kosmosa kuģis, piemēram, ESA SULA, ne tikai izlec no laboratorijas, kas ir gatavs doties. Katram kosmosa kuģim, piemēram, JUICE, ir savdabīgs dizains, un, pirms viņi kādreiz redz palaišanas spilventiņu, tam nepieciešami gadi - vai pat desmit gadi vai vairāk. Paredzētais 2022. gada izlaišanas datums JUICE atrodas visa šī darba vidū. Tagad tā kameras navigācijas kalibrēšanas un precizēšanas ietvaros uztver Jupitera un tā ledus pavadoņu attēlus.
"Bija īpaši jēga veikt testus jau galapunktā!"
Gregorijs Jonniauks, uz redzējumu balstīts navigācijas eksperts Airbus Defense and Space.
JUICE nozīmē Jupiter Icy Moons Explorer. Tās misija ir apbraukt Jupiteru un veikt atkārtotus lidojumus pa gāzes giganta okeānu nesošajiem pavadoņiem: Callisto, Ganymede un Europa. Savas misijas pēdējā posmā JUICE izvērsīsies par orbītu apkārt Ganimēdei, Saules sistēmas lielākajam mēnesim. (SULA būs pirmais kosmosa kuģis, kas riņķos ap citas planētas mēness.) Misijas beigās 2034. gada februārī kosmosa kuģis tiks demontēts, triecoties Ganimēdei.
Tās misijas profils ir diezgan sarežģīts, un visa šī sarežģītība prasa precīzu navigāciju. Kosmosa kuģa NavCam (navigācijas kamera) būs galvenā loma, lai atrastu JUICE pozīciju un ātrumu attiecībā uz pavadītajiem pavadoņiem. (Protams, palīdzēs arī radio izsekošana.) Radio signāls turp un atpakaļ starp Zemi un Jupiteru aizņem apmēram 1 stundu un 45 minūtes, tāpēc ir nepieciešama autonoma navigācijas sistēma. NavCam ir kritiska šīs sistēmas sastāvdaļa.
Šie Jupitera un tā pavadoņu attēli tika uzņemti ar NavCam, bet ne laikā, kad tas bija piestiprināts pie kosmosa kuģa. Inženieru komanda Airbus, kas ir JUICE misijas galvenais darbuzņēmējs, aizveda NavCam uz ēkas jumta Airbus objektā Tulūzā, Francijā. Mērķis bija pārbaudīt NavCam reālu debesu apstākļos.
Viņi testēja NavCam inženiertehnisko modeli, un viņi koncentrējās uz dažādām programmatūras un aparatūras saskarnēm, ieskaitot attēlu apstrādi un borta navigācijas programmatūru. Viņi ne tikai novēroja Mēnesi un citus objektus, bet arī kosmosa kuģa iespējamo mērķi - Jupiteru un tā pavadoņus.
“Nav pārsteidzoši, ka aptuveni 640 miljonu kilometru attālumā Jupitera pavadoņi tiek uztverti tikai kā viens vai divi pikseļi, un pats Jupiters šķiet piesātināts garajos ekspozīcijas attēlos, kas nepieciešami gan mēneša, gan fona zvaigžņu uzņemšanai, taču šie attēli ir noderīgi, lai sakārtotu - pielāgot mūsu attēlu apstrādes programmatūru, kas patstāvīgi darbosies uz kosmosa kuģa, ”paziņojumā presei saka Gregorijs Jonniauks, Airbus Defense and Space navigācijas eksperts, kura pamatā ir redze. "Bija īpaši jēga veikt testus jau galapunktā!"
Vide Jupitera apkārtnē ir īpaši nejauka, ja runa ir par radiāciju. NavCam, kā arī visas citas kosmosa kuģu sistēmas ir jāaizsargā no šī starojuma. Visi instrumenti un sistēmas ir kritiski, bet varbūt neviens nav tik kritisks kā navigācijas aprīkojums, piemēram, NavCam.
NavCam mērķis ir nodrošināt precīzi noregulētu navigāciju, kas nepieciešama darbībai reģionā. SULA ne tikai būs pirmais kosmosa kuģis, kas riņķo ap citas planētas Mēnesi, bet arī tā lidojošie biedri to aizvedīs ļoti tuvu mēness - 200 km līdz 400 km attālumā no virsmām. NavCam precīzā navigācija ļaus JUICE droši un efektīvi ceļot pa Jupiteru, kā arī ietaupīt degvielu.
Protams, viss izskatīsies daudz savādāk, kad kosmosa kuģis atradīsies pie Jupitera. Lidojuma laikā un Ganimēdas orbītā NavCam varēs redzēt virszemes pazīmes pavadoņos. Daļa NavCam testēšanas bija tā modelēšana ar redzamo attēlu, ko tas redzēs, kad tas būs tur.
“Imitētie Jupitera pavadoņu skati rada reālistiskāku iespaidu par to, ko mūsu NavCam uztver lidošanas laikā,” tajā pašā paziņojumā presei piebilda Daniele Gherardi, ESA Virzības, navigācijas un vadības eksperte. "Protams, augstas izšķirtspējas zinātnisko kameru komplekts mūs pārsteigs vēl sīkāk par šiem mīklainajiem pavadoņiem."
Attēlveidošanas sistēmu, uz kuru atsaucas Gherardi, sauc par JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator.) Tā ir sarežģīta, augstas izšķirtspējas attēlveidošanas sistēma ar telpisko izšķirtspēju līdz 2,4 m / pikseļiem (7,9 pēdas / pikseļi.). Tā nodrošina arī stereo attēlveidošana un tiks integrēta ar spektrālajiem, lāzera un radara datiem, lai nodrošinātu ģeomorfoloģijas mērījumus.
Šī nav vienīgā pārbaude, kurā tiks veikts NavCam, kad ESA un Airbus gatavojas misijas iespējamajai atklāšanai 2022. gadā. Līdz gada beigām NavCam tiks pārbaudīts ar “pilnu lidojuma reprezentācijas veiktspējas optikas kompleksu”. Pēc tam to pārbaudīs, vai tā nav integrēta ar pārējo JUICE kosmosa kuģi. Pēc palaišanas ESA izmantos NavCam inženiertehnisko modeli, lai atbalstītu misijas.
Tas ir veids, kā iet pirms JUICE palaišanas, taču šie datumi mums var noderēt. Ne tik sen mēs pacietīgi gaidījām NASA kosmosa kuģa JUNO palaišanu uz Jupiteru. Tagad JUNO vairāk nekā trīs gadus riņķo ap Jupiteru, un NASA ir pagarinājusi savu misiju līdz 2021. gada jūlijam.
Bet, lai gan JUNO galvenokārt ir saistīts ar pašu Jupiteru, JUICE koncentrējas uz okeānu nesošajiem pavadoņiem ap Jupiteru, cenšoties noteikt viņu potenciālu dzīvības uzturēšanai. Bet to nevar izdarīt bez precīzas navigācijas, un tas ir viss, ko nosaka NavCam.
VAIRĀK:
- ESA paziņojums presei: JUPITERA MISIJA PIRMOS GALVENĀS ATTĒLUS VEICINA - NO ZEMES
- ESA: SULAS misija
- Žurnāls “Kosmoss”: Jupitera ledus mēness izpēte. NASA Europa Clipper un ESA SULA
