NASA vil opsende Raven for at udvikle autonome rendezvous-kapacitet

Lanceres snart, ombord på den 10. SpaceX kommercielle genforsyningsmission, vil være et teknologimodul kaldet Raven, hvilket vil bringe NASA et skridt tættere på at have en relativ navigationsevne. Når den er anbragt uden for den internationale rumstation, Raven vil teste grundlæggende teknologier, der vil muliggøre autonome mødesteder i rummet, hvilket betyder, at de ikke vil kræve nogen menneskelig involvering – heller ikke fra jorden.

For at forestille sig, hvorfor autonomt møde er vigtigt i rummissioner, forestil dig dette scenarie:et rumfartøj følger en anden satellit, støt at lukke mellemrummet - med hvert køretøj, der kører mere end 16, 000 miles i timen i rummets mørke. Satellitten, der bliver serviceret, klienten, er et flertonsfartøj, der er ved at løbe tør for brændstof. Den fuldt robotiserede servicesatellit, servicemedarbejderen, ved navn Restore-L følger efter, bærer livsforlængende drivmiddel og værktøj.

Klienten, ikke designet til at blive serviceret, har ikke markeringer, der gør det nemmere for servicepersonalet at finde og sikre det. Servicemedarbejderen skal gøre dette på egen hånd, ved hjælp af et avanceret maskinsynssystem, perfektioneret ved hjælp af data indsamlet af Raven ombord på rumstationen. Succesfuld service afhænger først af serviceudbyderens evne til nøjagtigt at lokalisere og matche hastigheden med klientsatellitten.

For yderligere at komplicere dette scenarie, servicemanden er langt fra jorden, skabe en kommunikationsforsinkelse for kommando- og dataudveksling til og fra rummet. Forsinkelsen forhindrer jordoperatører i hurtigt og præcist at give kommandoer til servicepersonalet for at forhindre en mulig kollision inden for de sidste par meter af mødet.

Derfor, serviceren skal udføre relativ navigation med sin klient, og det skal gøre det selvstændigt (af sig selv, uden menneskelig vejledning), og i realtid.

"To rumfartøjer, der mødes autonomt, er afgørende for mange fremtidige NASA-missioner, og Raven modner denne aldrig-før-forsøgte teknologi, " sagde Ben Reed, viceafdelingsdirektør, for Satellite Servicing Projects Division (SSPD) ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland - kontoret, der udvikler og administrerer denne demonstrationsmission.

Raven vil demonstrere evnen til et banebrydende relativ navigationssystem, anbragt inden for dens håndbagageramme, som vil tillade en rumfartøjsserver at finde, og om nødvendigt, fange sit tilsigtede mål. Raven sigter mod at føre til et fuldt udviklet, modent system tilgængeligt for fremtidige NASA-missioner.

Fem dage efter lanceringen, Raven vil blive fjernet fra den trykløse "stamme" af SpaceX Dragon-rumfartøjet af Dextre-robotarmen, og fastgjort på en nyttelastplatform uden for rumstationen. Fra denne aborre, Raven vil begynde at levere information til udviklingen af ​​et modent realtids relativ navigationssystem.

Under sit ophold ombord på rumstationen, Ravens komponenter vil forene kræfterne for selvstændigt at afbilde og spore indgående og udgående besøgende rumstationsrumfartøjer. At gøre dette, Ravens sensorer vil føre data, de "ser" til en processor, som vil køre sæt instruktioner (også kendt som specielle poseringsalgoritmer) for at måle den relative afstand mellem Raven og det rumfartøj, den sporer. Derefter, baseret på disse beregninger, processoren vil automatisk sende kommandoer, der drejer Raven-modulet på dets kardan, eller pegesystem, for at holde sensorerne trænet på køretøjet, mens du fortsætter med at spore det. Mens disse manøvrer finder sted, NASA operators on the ground will evaluate how Raven's technologies work together as a system, and will make adjustments to increase Raven's tracking performance.

Over its two-year lifespan, Raven will test these critical technologies that are expected to support future NASA missions for decades to come. One upcoming application for this technology is its use in the Restore-L servicing mission which will navigate to refuel Landsat 7, a U.S. government Earth-observing satellite already in orbit. An additional application is the potential use for systems on NASA's Journey to Mars. Raven is on track to advance and mature the sensors, machine vision algorithms, and processing necessary to implement a robust autonomous rendezvous and docking system for NASA. SSPD is developing and managing both the Raven and Restore-L demonstration missions.