Орбитальный экспресс
«Орбитальный экспресс» — космическая миссия, которой руководили США Агентство перспективных исследовательских проектов Министерства обороны (DARPA) и команда под руководством инженеров ( НАСА Центра космических полетов Маршалла 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 нового поколения; СЛЕДУЮЩИЙСат . Миссия стартовала с базы ВВС на мысе Канаверал 8 марта 2007 года на борту V. одноразовой ракеты-носителя Atlas [ 2 ] [ 3 ] Запуск был частью ВВС США программы космических испытаний STP-1. [ 4 ]
Управление программой и подрядчики
[ редактировать ]
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 , в которую входила демонстрационная манипуляторная система Orbital Express (OEDMS), разработанная 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 произведен компанией VACCO Industries. Стыковочный механизм, а также пусковой адаптер были спроектированы, разработаны и произведены компанией Sierra Nevada Corporation (SNC) Space Systems.
Цели
[ редактировать ]
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)
[ редактировать ]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 их интерфейсов для крепления к космическому кораблю, визуальной цели и захвата. манипулятора установлен на NEXTSat и наземном сегменте .
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
[ редактировать ]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 с собственными целями испытаний с середины июля по сентябрь 2007 года были отменены из-за стоимости такой расширенной миссии. [ 11 ] Два корабля сошли с ума в последний раз: ASTRO откатился на расстояние более 400 км (250 миль). [ 12 ] в тесте работоспособности датчика. После этого корабль вышел на точку стоянки, где и произошел вывод из эксплуатации. [ 13 ] 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. [ 14 ]
Ожидалось, что разрушение NEXTSat займет от трех до пяти лет, а более тяжелому спутнику ASTRO - пятнадцать лет. [ 14 ] Однако 25 октября 2013 года ASTRO снова вошел в атмосферу. [ 15 ] [ 16 ] всего через 6,5 лет. С другой стороны, NEXTSat сошел с орбиты 21 апреля 2023 года, почти через 16 лет после вывода из эксплуатации. [ 17 ]
См. также
[ редактировать ]- DART - демонстрация автономного рандеву НАСА, 2005 г.
- Космос 186 и Космос 188
- ETS-VII или KIKU-7, также известный как Орихиме/Хикобоши.
- Миссия по дозаправке роботов - доставляется STS-135 на
- SPADEX (Эксперимент по стыковке в космосе)
Ссылки
[ редактировать ]- ^ «Комплексные оборонные системы Boeing – Орбитальный экспресс» . Боинг. Архивировано из оригинала 12 мая 2006 г.
- ^ «Смотри, Ма! Никаких (человеческих) рук!» . НАСА. 5 марта 2007 г. Архивировано из оригинала 27 августа 2009 г.
- ^ «Орбитальный экспресс успешно запускается» . НАСА. Архивировано из оригинала 14 января 2010 г.
- ^ «Архитектура космических операций орбитального экспресса» . ДАРПА. Архивировано из оригинала 13 марта 2007 г.
- ^ «Обзор ТТО» . ДАРПА. Архивировано из оригинала 11 февраля 2007 г.
- ^ «Программы ТТО» . ДАРПА. Архивировано из оригинала 11 марта 2007 г.
- ^ «Автономные роботизированные операции по обслуживанию спутников на орбите» . Корпорация МДА. Архивировано из оригинала 9 июня 2013 г.
- ^ «Инжиниринговая дирекция проектов и заказчиков» . НАСА. Архивировано из оригинала 1 октября 2006 г.
- ^ Orbital Express для проверки полной автономии обслуживания на орбите , Aviation Week , 4 июня 2006 г.
- ^ «Орбитальный экспресс» осуществил первую в истории передачу оборудования со спутника на спутник» . СатНьюс. 19 апреля 2007 г. Архивировано из оригинала 28 сентября 2007 г.
- ^ Бергер, Брайан (9 августа 2007 г.). «После успешной миссии орбитальный экспресс отправился на пастбище» . Космические новости . Проверено 11 июня 2024 г.
- ^ «Космический полет сейчас - Последние новости - Демонстрационная миссия по обслуживанию спутников в космосе прошла успешно» . spaceflightnow.com .
- ↑ Орбитальный экспресс начинает маневр по завершению срока службы , Aviation Week , 18 июля 2007 г.
- ^ Jump up to: а б Кларк, Стивен (4 июля 2007 г.). «Испытания по обслуживанию спутников в космосе подходят к концу» . Космический полет сейчас . Проверено 20 марта 2014 г.
- ^ «СТП-1 (Программа космических испытаний-1) / Орбитальный экспресс» . Европейское космическое агентство . Проверено 6 января 2021 г.
- ^ «ОЭ (АСТРО)» . Аэрокосмическая корпорация. Архивировано из оригинала 29 октября 2013 г.
- ^ «ОЭ (НЕКСТСАТ)» . N2YO.com . 21 апреля 2023 г. Проверено 2 декабря 2023 г.
1. https://web.archive.org/web/20100203220541/http://www.boeing.com/bds/phantom_works/orbital.html
Внешние ссылки
[ редактировать ]- Веб-страница DARPA Orbital Express 1 в Wayback Machine (архивировано 4 декабря 2008 г.) Веб-страница 2 в Wayback Machine (архивировано 24 декабря 2010 г.)
- Веб-страница Boeing Orbital Express на Wayback Machine (архивировано 14 октября 2012 г.)
- Веб-страница Orbital Express компании Ball Aerospace на сайте Wayback Machine (архивировано 10 июня 2007 г.)
- Веб-страница MDA Orbital Express на Wayback Machine (архивировано 6 февраля 2012 г.)
- Веб-страница Orbital Express компании Global Security
- Orbital Express протестирует полную автономию обслуживания на орбите , Aviation Week, 4 июня 2006 г. Включает обзор нескольких предыдущих миссий с использованием технологий беспилотного орбитального обслуживания.