Video:ESAs kortfilm, Forbrændingen

ESA's kortfilm, Forbrændingen, tager os ind i hjertet af Europas missionskontrol i et kritisk øjeblik i en fremtidig missions liv.

Filmet på stedet i Darmstadt, Tyskland, med hjælp fra frivillige (hvoraf mange er virkelige rumfartøjscontrollere), The Burn illustrerer den kritiske betydning af årtiers investeringer i avanceret infrastruktur for missionsoperationer og højtuddannede teams til at flyve Europas mest vovede rummissioner.

Set i 2029 ved ESA's mission control i Darmstadt, Tyskland, The Burn fortæller historien om et kontrolhold, der tilsyneladende mister en mission, da den ikke kommer ind i kredsløb om Månen og driver, uden ror, ud i det dybe rum.

Det hele begynder i briefingrummet, mens holdet samles for at høre fra rumfartøjets operationsleder, eller "SOM, " om opgaven foran dem. Deres mål er at bremse rumfartøjet ved at udføre en enkelt thruster-brænding, lader den blive "fanget" af Månens tyngdekraft og gå ind i en månebane.

Desværre, denne indfangningsbrænding vil finde sted, mens rumfartøjet er bag Månen, set fra Jorden, og er derfor ude af kontakt med kontrolteamet.

"På konsollen om 10 minutter"

Holdet indtager deres positioner i hovedkontrolrummet, for at begynde forbrændingen. SOM er i konstant kommunikation med hendes team via "stemmeløkken, "såvel som flyvedynamikeksperterne i deres dedikerede lokale på stedet, og jordstationsingeniører på New Norcia-jordstationen i det vestlige Australien.

Forbrændingen begynder, og alt går efter planen. Som forventet, holdet mister kontakten med rumfartøjet, da det passerer ind i Månens skygge. De venter spændt på, at signalet vender tilbage, når rumfartøjet kommer ud på den anden side, men de hører intet.

Ingeniører på New Norcia jordstation rapporterer derefter et signal, der kommer og går, som et fyrtårn. Det må være, at rumfartøjet snurrer, ude af stand til at finde Jorden - af en eller anden grund er den gået ind i overlevelsestilstand.

Kommandoer sendes til rumfartøjet for at stoppe det med at dreje, og det stabiliserer sig heldigvis.

Men hvad nu med indfangningsbrændingen? Flydynamikteamet beregner nye parametre for at fuldføre brændingen, efter den uventede nedlukning, der skete "i mørket." Men der er et problem.

På dette tidspunkt har de brug for yderligere 20 minutters forbrænding for at komme tilbage på sporet, men de har ikke nok brændstof. Holdet er gået glip af indfangningsbrændingen og har undladt at komme ind i kredsløb - rumfartøjet forlader nu Månen og flyver ud i det dybe rum.

Overraskende nok, driftsdirektøren, "OD" lykønsker holdet. De har afsluttet deres simulering, og vil nu arbejde på at finde ud af, hvordan man kan undgå denne situation for alvor. Et soludbrud ramte rumfartøjet, da det var ude af syne, blændende sine to 'stjernesporere, "Det betyder, at den ikke længere havde nogen idé om, hvilken retning den vendte mod.

De kan have mistet det simulerede rumfartøj, men denne øvelse betyder, at det rigtige rumfartøj er i sikre hænder, da de forbereder sig på forhånd til enhver potentiel eventualitet.

Generelt kører simuleringer i dagevis før kritiske missionsoperationer. Disse, kombineret med de mest højteknologiske kontrolrum, up-to-date softwaresystemer og det største deep space antenne netværk i Europa, betyder, at de ikke har mistet en mission endnu.

Så, hvad skete der?

I denne simulering, en meget usandsynlig begivenhed fandt sted:et soludbrud slog begge rumfartøjets stjernesporere ud. Disse bruges til at måle stjernernes position på himlen og kan fungere som et kort, da rumfartøjet bruger denne information til at bestemme dens orientering.

Uden stjernesporere, et sådant rumfartøj vil typisk stadig vide, hvor Solen er (ved hjælp af dens solsensorer), samt hvor Jorden er i forhold til Solen - denne vinkel er normalt gemt i dens hukommelse. Imidlertid, den kender ikke sin egen position i forhold til Jorden. Efter at have mistet sin 'faste holdningsreference, " det begynder med vilje at snurre.

Forestil dig en linje mellem Solen og Jorden, rumfartøjet begynder at snurre rundt om den linje. Som det gør det, dets signal fejer af Jorden én gang under hver rotation. På jorden, dette fremstår som et fyrtårn, og giver operatørerne den nødvendige information for at stoppe rumfartøjet med at snurre, netop i det øjeblik, antennen peger mod Jorden.

Denne strategi bruges normalt til rumfartøjer, der flyver i det dybe rum under normale operationer, såsom juice, Solar Orbiter og BepiColombo. For relativt nærliggende rumfartøjer, der nærmer sig Månen, en fiasko som denne ville næppe ske i virkeligheden.

For det første, stjernesporere bruges normalt kun, når rumfartøjet er stabilt - så stjerner kan observeres - og ikke under en forbrænding. For det andet Operatører kan bruge de såkaldte "omnidirektionelle" antenner til at opretholde kontakten med rumfartøjet i det usandsynlige scenario, at det mister orienteringen.

Imidlertid, den samme fejl i en dyb rummission ville involvere lange kommunikationsforsinkelser, så at portrættere dette ville tage ret lang tid, langsom film! Som sådan, vi besluttede at vælge et problem, der kunne opstå i det dybe rum, men søgte til en nærliggende månemission.

Fejl under "orbital injektion" er ikke ualmindeligt. I 2003, den japanske "Nozomi"-sonde kom ikke ind i Mars-kredsløbet på grund af skader forårsaget af elektronik af et soludbrud.

I 1999 Mars Climate Orbiter undlod at komme ind i kredsløb omkring Mars på grund af en matematisk fejl, og i 2010, den japanske Venus-sonde "Akatsuki" undlod at komme ind i en venusisk bane på grund af tekniske problemer med fremdriftssystemet.