Πιστωτική εικόνα: ESA
Για πρώτη φορά, το «βιντεομέτρο» (VDM), μια νέα συσκευή τεχνολογίας που εξασφαλίζει πολύ ακριβείς αυτόματες ραντεβού μεταξύ του οχήματος Jules Verne 20,7 τόνων και του ISS, δοκιμάστηκε με επιτυχία αυτό το μήνα.
Η τελευταία λέξη της τεχνολογίας
Με βάση το σχεδιασμό ενός ιχνηλάτη αστεριών, το βινόμετρο Jules Verne, το οποίο είναι το πρώτο αυτόματο οπτικό λειτουργικό σύστημα που χρησιμοποιήθηκε ποτέ για πλοήγηση διαστημικών σκαφών, έχει περάσει από εκτεταμένες προσομοιώσεις ραντεβού. Αυτή η υπερσύγχρονη τεχνολογία ραντεβού είναι το κρίσιμο μέρος του νέου ευρωπαϊκού διαστημοπλοίου φορτίου στο οποίο δίνει το συγκεκριμένο όνομα του Αυτοματοποιημένου οχήματος μεταφοράς (ATV).
«Για πρώτη φορά, οι ραντεβού ATV αισθητήρες χρησιμοποιήθηκαν με επιτυχία σε πραγματικές συνθήκες. Και, εντός του επιχειρησιακού τους τομέα, λειτούργησαν εξαιρετικά καλά », δήλωσε ο μηχανικός της ESA ATV, Stein E. Strandmoe, ο οποίος επιβλέπει μια κριτική δοκιμαστική εκστρατεία 10 ημερών.
Ακρίβεια
Για τους τελικούς ραντεβού, ο ATV θα χρησιμοποιήσει τους βιντεομέτρους που μοιάζουν με τους οφθαλμούς, σε συνδυασμό με πρόσθετα παράλληλα συστήματα μέτρησης, τα οποία επιτρέπουν μια αυτόματη σύνδεση με απίστευτη ακρίβεια εκατοστόμετρου, ενώ το διαστημικό σκάφος και ο ISS περιβάλλουν τη Γη με ταχύτητα 28.000 km / h . "Το πρώτο ευρωπαϊκό διαστημικό σκάφος ραντεβού αναμένεται να αγκυροβολήσει με την ISS το επόμενο έτος με την ακρίβεια του μεγέθους ενός νομίσματος ενός ευρώ", δήλωσε ο αστροναύτης της ESA Jean-Fran? O Clervoy, ανώτερος σύμβουλος του προγράμματος ATV.
Αυτές οι ενσωματωμένες αυτόματες δυνατότητες του ATV πρέπει να είναι συμβατές με τις απαιτητικές απαιτήσεις ασφάλειας ανθρώπινων διαστημικών πτήσεων, απαραίτητες για το μόνιμα πλήρωμα ISS.
Στόχος μοτίβα
Το βινόμετρο μπορεί να αναλύσει τις εικόνες της εκπεμπόμενης δέσμης λέιζερ που αντανακλάται αυτόματα από παθητικούς ανακλαστήρες που χρησιμεύουν ως στόχοι εγκατεστημένοι στο Σταθμό, δίπλα στη ρωσική θύρα σύνδεσης όπου θα τοποθετηθεί το ATV.
Κατά τη διάρκεια των τελευταίων 200 μέτρων του τροχιακού τελικού ελιγμού προσέγγισης, το βινόμετρο πρέπει να αναγνωρίζει αυτόματα τα μοτίβα στόχου των ανακλαστήρων και στη συνέχεια να υπολογίζει την απόσταση και την κατεύθυνση προς τη θύρα σύνδεσης.
Αυτή η ακριβής παρακολούθηση της σχετικής κίνησης μεταξύ των δύο διαστημικών σκαφών καθώς πλησιάζουν; ξεκινώντας με ταχύτητα έως και 3,6 km / h; παρέχει απαραίτητες πληροφορίες στο ενσωματωμένο σύστημα καθοδήγησης, πλοήγησης και ελέγχου (GNC), το οποίο οδηγεί αυτόματα το κυλινδρικό φορτηγό πλοίο μεγέθους λεωφορείου προς το ISS.
Ραντεβού δοκιμές
Για να ελέγξετε ρεαλιστικά τις δυνατότητες του βιντεομέτρου; στη στόχευση και την απόκτηση; οι δοκιμές διεξήχθησαν σε μια ερευνητική εγκατάσταση υψηλής τεχνολογίας πλοίου στο γαλλικό οργανισμό άμυνας «D? lationation G? n? rale pour l'Armement» (DGA), που βρίσκεται στο Val-de-Reuil, 100 χλμ δυτικά της Παρίσι. Μια σύμβαση μεταξύ ESA και DGA θα επιτρέψει περαιτέρω δοκιμές ραντεβού ATV, συμπεριλαμβανομένης της πτήσης Jules Verne, εάν χρειάζεται.
Μέσα σε ένα εξαιρετικό κτίριο, μήκους 600 μέτρων, μια κινητή πλατφόρμα 120.000 kg, ικανή να οδηγήσει σε ράγες μήκους 550 μέτρων, επέτρεψε την προσομοίωση μιας συνεχούς προσέγγισης μεταξύ των δύο διαστημικών οχημάτων από μια σειρά από αρκετές εκατοντάδες μέτρα έως σχεδόν σε απόσταση αποβάθρας . Στην πλατφόρμα, ένα σύνολο παθητικών ραντεβού στόχων (retroreflectors), πανομοιότυπους με αυτούς που θα εγκατασταθούν στο ISS, αντιμετώπιζαν το βινόμετρο που ήταν τοποθετημένο σε αρθρωτό ρομποτικό βραχίονα (με έξι βαθμούς ελευθερίας) που αντιπροσωπεύει την κίνηση ATV.
Αυτός ο κινητός βραχίονας ύψους επτά μέτρων χρησιμοποιήθηκε για να προσομοιώσει τις γωνιακές κινήσεις του ATV για να ελέγξει αν το βινόμετρο ήταν ακόμη σε θέση να στοχεύσει τους αναδρομικούς ανακλαστήρες ISS και να παράσχει τις πληροφορίες στο σύστημα ελέγχου ATV που είναι απαραίτητο για να προσαρμόσει ανάλογα την τροχιά του.
Πρώτη επιτυχία
Τα αποτελέσματα της δοκιμαστικής εκστρατείας έδειξαν ότι ολόκληρο το σύστημα βινόμετρου; δηλαδή το φωτιστικό λέιζερ και ο αναλυτής εικόνας των ανακλώμενων ακτίνων λέιζερ; μπόρεσε να παρακολουθεί συνεχώς την προσομοιωμένη πλατφόρμα ISS από απόσταση 313 μέτρων, ακριβώς μέχρι την αγκύρωση. «Έχουμε σταθερή απόκτηση και παρακολούθηση σε ολόκληρο τον τομέα λειτουργίας του», δήλωσε ο Stein Strandmoe. Σε μεγαλύτερες αποστάσεις, ο Jules Verne θα χρησιμοποιήσει ένα σχετικό σύστημα αναφοράς GPS για να πλησιάσει το σταθμό.
«Το πιο εκπληκτικό πράγμα ήταν ότι οι αισθητήρες ήταν σχεδόν ανενόχλητοι όταν προσπαθήσαμε να τους ξεγελάσουμε με άλλες ανακλαστικές επιφάνειες ή άλλα φώτα που θα μπορούσαν να επηρεάσουν ραντεβού στόχους στο παρασκήνιο του ISS», δήλωσε ο Strandmoe. «Είναι εκπληκτικό το πώς το βινόμετρο, ως μια εντελώς νέα εξέλιξη, αποδείχθηκε ένα τόσο ισχυρό σύστημα. Ήμουν αρκετά έκπληκτος που λειτούργησε τόσο καλά την πρώτη φορά που δοκιμάστηκε! "
Πρωτότυπη πηγή: Δελτίο ειδήσεων ESA
