Υπάρχει ένα πιο περίπλοκο και εξελιγμένο έργο τεχνολογικής μηχανικής από ένα διαστημικό σκάφος; Ίσως ένα επιταχυντή σωματιδίων ή ένα έργο ισχύος σύντηξης. Αλλά εκτός από αυτά τα δύο, η απάντηση είναι πιθανώς όχι.
Το διαστημικό σκάφος όπως το JUICE της ESA δεν βγαίνει απλώς έξω από το εργαστήριο έτοιμο να ξεκινήσει. Κάθε διαστημικό σκάφος όπως το JUICE είναι μοναδικός σχεδιασμός και απαιτούν χρόνια - ή ακόμα και μια δεκαετία ή περισσότερο - δουλειά προτού να δουν ποτέ ένα μαξιλάρι εκτόξευσης. Με την προγραμματισμένη ημερομηνία κυκλοφορίας του 2022, η JUICE βρίσκεται στο μέσο όλων αυτών των εργασιών. Τώρα οι κάμερες του καταγράφουν εικόνες του Δία και των παγωμένων φεγγαριών του ως μέρος της βαθμονόμησης πλοήγησης και της βελτιστοποίησης.
«Ένιωσα ιδιαίτερα σημαντικό να διεξάγουμε τις δοκιμές μας ήδη στον προορισμό μας!»
Gregory Jonniaux, ειδικός πλοήγησης με βάση την όραση στο Airbus Defense and Space.
Το JUICE σημαίνει τον Jupiter Icy Moons Explorer. Η αποστολή του είναι να περιστρέφεται γύρω από τον Δία και να εκτελεί επανειλημμένα πετάγματα των φεγγαριών που φέρουν τον ωκεανό του γίγαντα αερίου: Callisto, Ganymede και Europa. Για την τελική φάση της αποστολής του, η JUICE θα εγκατασταθεί σε τροχιά γύρω από το Ganymede, το μεγαλύτερο φεγγάρι του Ηλιακού Συστήματος, για μια εκτεταμένη εμφάνιση. (Η JUICE θα είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που θα περιστρέφεται γύρω από το φεγγάρι ενός άλλου πλανήτη.) Στο τέλος της αποστολής του τον Φεβρουάριο του 2034, το διαστημικό σκάφος θα παροπλιστεί επηρεάζοντας τον Γκανυμέδη.
Το προφίλ της αποστολής του είναι αρκετά περίπλοκο και όλη αυτή η πολυπλοκότητα απαιτεί ακριβή πλοήγηση. Το NavCam του διαστημικού σκάφους (Navigation Camera) θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην εύρεση της θέσης και της ταχύτητας του JUICE σε σχέση με τα φεγγάρια που επισκέπτεται. (Η παρακολούθηση ραδιοφώνου θα βοηθήσει επίσης, φυσικά.) Ένα ραδιοφωνικό σήμα μετ 'επιστροφής μεταξύ Γης και Δία διαρκεί περίπου 1 ώρα και 45 λεπτά, οπότε είναι απαραίτητο ένα αυτόνομο σύστημα πλοήγησης. Το NavCam είναι ένα κρίσιμο μέρος αυτού του συστήματος.
Αυτές οι εικόνες του Δία και των φεγγαριών του τραβήχτηκαν με το NavCam, αλλά όχι ενώ ήταν προσαρτημένο στο διαστημικό σκάφος. Μια ομάδα μηχανικών στην Airbus, ο κύριος εργολάβος της αποστολής JUICE, πήρε το NavCam στην οροφή ενός κτιρίου στο Airbus Facility στην Τουλούζη της Γαλλίας. Ο στόχος ήταν να δοκιμάσετε το NavCam σε πραγματικές συνθήκες ουρανού.
Δοκιμάζουν ένα μηχανολογικό μοντέλο του NavCam και επικεντρώθηκαν στις διάφορες διεπαφές λογισμικού και υλικού, συμπεριλαμβανομένης της επεξεργασίας εικόνας και του ενσωματωμένου λογισμικού πλοήγησης. Όχι μόνο παρατήρησαν τη Σελήνη και άλλα αντικείμενα, αλλά τον τελικό στόχο του διαστημικού σκάφους, τον Δία και τα φεγγάρια του.
«Δεν προκαλεί έκπληξη, περίπου 640 εκατομμύρια χιλιόμετρα μακριά, τα φεγγάρια του Δία θεωρούνται μόνο ως ένα ή δύο pixel και ο ίδιος ο Δίας φαίνεται κορεσμένος στις εικόνες μακράς έκθεσης που απαιτούνται για τη σύλληψη τόσο των φεγγαριών όσο και των αστεριών του φόντου, αλλά αυτές οι εικόνες είναι χρήσιμες για να τελειοποιήσουν - συντονίστε το λογισμικό επεξεργασίας εικόνων που θα λειτουργεί αυτόνομα στο διαστημικό σκάφος ", λέει ο Gregory Jonniaux, εμπειρογνώμονας πλοήγησης με βάση την όραση στην Airbus Defense and Space, σε δελτίο τύπου. «Ένιωσα ιδιαίτερα σημαντικό να διεξάγουμε τις δοκιμές μας ήδη στον προορισμό μας!»
Το περιβάλλον γύρω από τον Δία είναι ιδιαίτερα άσχημο όταν πρόκειται για ακτινοβολία. Το NavCam, καθώς και όλα τα άλλα συστήματα του διαστημικού σκάφους, πρέπει να προστατεύονται από αυτήν την ακτινοβολία. Όλα τα όργανα και τα συστήματα είναι κρίσιμα, αλλά ίσως κανένα δεν είναι τόσο κρίσιμο όσο ο εξοπλισμός πλοήγησης όπως το NavCam.
Ο σκοπός της NavCam είναι να παρέχει την ακριβή ρύθμιση της πλοήγησης που απαιτείται για να λειτουργεί στην περιοχή. Όχι μόνο το JUICE θα είναι το πρώτο διαστημικό σκάφος που θα περιστρέφεται γύρω από το φεγγάρι ενός άλλου πλανήτη, αλλά τα flybys του θα το φέρουν πολύ κοντά στα φεγγάρια - μεταξύ 200 χλμ και 400 χλμ. Από τις επιφάνειες. Η πλοήγηση ακριβείας του NavCam θα επιτρέψει στο JUICE να ταξιδεύει με ασφάλεια και αποτελεσματικότητα γύρω από τον Δία, αλλά και να εξοικονομεί καύσιμα.
Φυσικά, τα πράγματα θα φαίνονται πολύ διαφορετικά όταν το διαστημικό σκάφος βρίσκεται στον Δία. Κατά τη διάρκεια των flybys και κατά τη διάρκεια της τροχιάς του Ganymede, το NavCam θα μπορεί να δει επιφανειακά χαρακτηριστικά στα φεγγάρια. Μέρος των δοκιμών του NavCam αφορούσε την τροφοδοσία προσομοιωμένων εικόνων για το τι θα δει μόλις είναι εκεί.
«Οι προσομοιωμένες απόψεις των φεγγαριών του Δία δίνουν μια πιο ρεαλιστική εντύπωση για το τι θα συλλάβει το NavCam κατά τη διάρκεια των flybys», πρόσθεσε ο Daniele Gherardi, ειδικός του ESA Guidance, Navigation and Control, στο ίδιο δελτίο τύπου. «Φυσικά, η υψηλής ανάλυσης σουίτα επιστημονικής κάμερας θα μας εντυπωσιάσει με ακόμη περισσότερες λεπτομέρειες αυτών των αινιγματικών φεγγαριών».
Το σύστημα απεικόνισης που αναφέρεται στο Gherardi ονομάζεται JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator.) Είναι ένα εξελιγμένο σύστημα απεικόνισης υψηλής ανάλυσης με χωρική ανάλυση έως 2,4 m / pixel (7,9 ft / pixel.) Παρέχει επίσης στερεοφωνικό απεικόνισης και θα ενσωματωθεί με φασματικά δεδομένα, λέιζερ και δεδομένα ραντάρ για την παροχή μετρήσεων γεωμορφολογίας.
Αυτή δεν είναι η μόνη δοκιμή που θα υποβληθεί η NavCam, καθώς το ESA και η Airbus προχωρούν προς την τελική έναρξη της αποστολής το 2022. Μέχρι το τέλος του έτους, το NavCam θα δοκιμαστεί με ένα "πλήρες συγκρότημα οπτικών επιδόσεων αντιπροσωπευτικών πτήσεων". Μετά από αυτό, θα δοκιμαστεί για ενοποίηση με το υπόλοιπο διαστημικό σκάφος JUICE. Και μετά την κυκλοφορία, το ESA θα χρησιμοποιήσει ένα μηχανολογικό μοντέλο του NavCam για να υποστηρίξει τις αποστολές.
Είναι τρόποι να ακολουθήσετε πριν από την κυκλοφορία του JUICE, αλλά αυτές οι ημερομηνίες έχουν έναν τρόπο να γλιστρήσουμε. Πριν από λίγο καιρό περιμέναμε υπομονετικά το διαστημικό σκάφος JUNO της NASA να ξεκινήσει στον Δία. Τώρα, η JUNO βρίσκεται σε τροχιά γύρω από τον Δία για πάνω από τρία χρόνια και η NASA έχει επεκτείνει την αποστολή της μέχρι τον Ιούλιο του 2021.
Αλλά ενώ η JUNO αφορά κυρίως τον ίδιο τον Δία, η JUICE επικεντρώνεται στα φεγγάρια που φέρουν τον ωκεανό γύρω από τον Δία, προσπαθώντας να εδραιώσει τις δυνατότητές τους να στηρίξουν τη ζωή. Αλλά δεν μπορεί να το κάνει χωρίς πλοήγηση ακριβείας, και αυτό είναι το NavCam.
ΠΕΡΙΣΣΟΤΕΡΟ:
- Δελτίο Τύπου της ESA: Ο ΔΙΑΚΟΣΤΗΣΤΗΣ ΑΠΟΣΤΟΛΗΣ ΠΡΩΤΟ ΕΙΚΟΝΕΣ ΠΡΟΟΡΙΣΜΟΥ - ΑΠΟ ΤΗ ΓΗ
- ESA: Αποστολή JUICE
- Space Magazine Video: Εξερευνώντας τα παγωμένα φεγγάρια του Δία. Το Europa Clipper της NASA και το JUICE της ESA
