Hvis vi vil besøge flere asteroider, er vi nødt til at lade rumfartøjet tænke selv

Kort sagt kan det give rumfartøjet mulighed for at bestemme, hvad de skal gøre, når de nærmer sig deres mål. Med et veldefineret kontrolskema er sandsynligheden for et rumfartøjsfejl på grund af en eller anden uforudset konsekvens relativt minimal. Det kan dramatisk reducere den tid, missioner bruger på at nærme sig, og begrænse kommunikationsbåndbredden tilbage mod missionskontrol på Jorden.

En sådan ordning ville også kræve kun fire relativt allestedsnærværende, billige sensorer for at fungere effektivt - en LiDAR (svarende til dem, der findes på autonome biler), to optiske kameraer til dybdeopfattelse og en inertimåleenhed (IMU), der måler parametre som orientering, acceleration og magnetfelt.

Papiret bruger masser af tid på at detaljere den komplekse matematik, der ville indgå i kontrolskemaet - hvoraf nogle involverer statistiske beregninger, der ligner grundlæggende læringsmodeller. Forfatterne kører også forsøg på to potentielle asteroidemål af interesse for at se, hvordan systemet ville fungere.

Man er allerede godt forstået. Bennu var målet for OSIRIX-Rex-missionen og er derfor velkarakteriseret som asteroider. Ifølge avisen kunne et rumfartøj med det nye kontrolsystem komme ind i en 2.000 m kredsløb inden for en dag efter at have nærmet sig fra hundredvis af kilometer væk, og derefter gå ind i en 800 m kredsløb den næste dag. Dette sammenlignes med de måneders forberedende arbejde, som den faktiske OSIRIS-Rex-mission skulle udføre. Og det kan fuldføres med minimalt tryk og, endnu vigtigere, brændstof – en værdifuld vare på dybe rummissioner.

En anden demonstrationsmission er en til Eros, den næststørste asteroide nær Jorden. Den har en unik form for en asteroide, da den er relativt aflang, hvilket kan udgøre en spændende udfordring for automatiserede systemer som dem, der er beskrevet i papiret. At kontrollere et rumfartøj med det nye skema til et møde med Eros har ikke alle de samme fordele som en mere traditionel asteroide som Bennu. For eksempel har den et meget højere krav til drivkraft og brændstofforbrug. Det forkorter dog stadig den missionstid og -båndbredde, der kræves for at betjene den.

Autonome systemer bliver stadig mere populære på Jorden og i rummet. Papirer som denne skubber tankerne om, hvad der er muligt fremad. Antag, at alt, der kræves for at eliminere måneders omhyggeligt manuelt teknisk arbejde, er at smække et par sensorer og implementere en ny kontrolalgoritme. I så fald er det sandsynligt, at et af de forskellige agenturer og virksomheder, der planlægger at mødes med en asteroide inden længe, ​​vil vedtage denne plan.

Flere oplysninger: R. B. Negri et al., Autonomous Rapid Exploration in Close-Proximity of Asteroids, Journal of Guidance, Control, and Dynamics (2024). DOI:10.2514/1.G007186. På arXiv :DOI:10.48550/arxiv.2208.03378

Journaloplysninger: arXiv

Leveret af Universe Today