augusztus 8, 2022

Androbit techmagazin

Az Androbit tényeken alapuló híreivel, exkluzív videofelvételeivel, fotóival és frissített térképeivel maradjon naprakész Magyarország legfrissebb fejleményein.

A NASA felbocsátja a Capstone-t, az 55 font súlyú kockaműholdat a Holdon

A NASA felbocsátja a Capstone-t, az 55 font súlyú kockaműholdat a Holdon

2022. június 26.: Vasárnap a NASA bejelentette, hogy a CAPSTONE kilövésében legalább egy napot késlekednek, hogy több idő legyen a rendszer végső ellenőrzésére. A cikk frissült.

A következő években a NASA a Holdon lesz elfoglalva.

Óriás rakéta űrhajók nélkül repül a kapszulán a Hold körül és vissza, valószínűleg a nyár vége előtt. A robotleszállók felvonulása kísérleteket hajt végre a Holdon, hogy tudományos adatokat gyűjtsön, különösen a sarki régiókban rekedt vízjégről. Néhány év múlva az űrhajósok újra ott lesznek, több mint fél évszázaddal az Apolló utolsó holdraszállása után.

Ezek mind részei a NASA 21. századi holdprogramjának, amelyet Artemiszről neveztek el, aki a görög mitológiában Apolló ikertestvére volt.

A héten egyszer felbocsátják a CAPSTONE nevű űrszondát az Artemisz első darabjaként, amely a Hold felé tart. A követendőhöz képest szerény méretben és terjedelemben.

Nem lesznek űrhajósok a CAPSTONE fedélzetén. Az űrhajó nagyon kicsi, nagyjából akkora, mint egy mikrohullámú sütő. Ez a robotszonda nem fog leszállni a Holdra.

De sok mindenben különbözik minden korábbi holdküldetéstől. Modellként szolgálhat a NASA által a jövőben vállalható köz- és magánszféra közötti partnerségek számára, hogy jobb hatást gyakorolhasson bolygóközi repüléseire.

“A NASA már járt a Holdon, de nem vagyok benne biztos, hogy így állították össze” – mondta Bradley Cheetham, a NASA-missziót irányító Advanced Space cég vezérigazgatója és elnöke.

Az indítást hétfőre tervezték, de vasárnap az indítást legalább egy nappal kitolták, hogy a Rocket Lab amerikai és új-zélandi cég Ez megtakarítja a CAPSTONE pályára repülését, és több időt takarít meg a rendszer végső ellenőrzésére.

“A csapatok az időjárást és más tényezőket értékelik, hogy meghatározzák, mikor lesz a következő kilövési kísérlet” – mondta a NASA. Egy blogbejegyzésben. „A jelenlegi időszakban a következő indulási lehetőség június 28-án lesz.”

A küldetés teljes neve Cislunar Autonomous GPS Technology Operations and Navigation Experience. Holdpálya-kutatóként szolgál majd, ahol az Artemis részeként egy emberes űrállomást építenek majd. Ez a Gateway nevű előőrs útállomásként szolgál majd, ahol a jövő legénységei megállnak, mielőtt továbbmennének a Hold felszínére.

A CAPSTONE sok szempontból szokatlan a NASA számára. Például nem Floridában, hanem Új-Zélandon egy kilövőálláson található. Másodszor, a NASA nem tervezte vagy építette meg a CAPSTONE-t, és nem is fogja működtetni. Az ügynökség nem is birtokolja. A CAPSTONE az Advanced Space vállalathoz tartozik, amely 45 alkalmazottat foglalkoztat Denver külvárosában.

Az űrszonda lassú, de hatékony úton halad a Hold felé. Július 27-ig van napi indulási lehetőség. Ha az űrszonda addigra felszállt a Földről, akármelyik napon száll fel, ugyanazon a napon: november 13-án éri el a Hold körüli pályát.

READ  Kína azt szeretné, ha új űrhajós rakétája újrafelhasználható lenne

A CAPSTONE küldetés folytatja a NASA arra irányuló erőfeszítéseit, hogy új módokon működjön együtt magáncégekkel abban a reményben, hogy gyorsabban, alacsonyabb költségek mellett juthatnak további képességekhez.

“A NASA egy másik módja annak, hogy kitalálja, mire van szüksége, és csökkentse a költségeket” – mondta Bill Nelson, a NASA adminisztrátora.

A NASA-val a CAPSTONE-ra kötött Advance Space-szerződés 2019-ben 20 millió dollárba kerül. A CAPSTONE űrutazása kicsi és olcsó is: alig 10 millió dollár a Rocket Lab elindítása.

“Kevesebb, mint 30 millió dollár lesz kevesebb, mint három éven belül” – mondta Christopher Baker, a NASA Kis Űrjárművek Technológiai Programjának ügyvezető igazgatója. “Viszonylag gyors és viszonylag alacsony költség.”

amíg Beresheet, egy izraeli nonprofit szervezet minimális erőfeszítése, hogy leszálljon a Holdra 2019-ben 100 millió dolláros költséggel.

„Úgy látom, hogy ez egy útmutató arra vonatkozóan, hogyan segíthetünk a Földön túli kereskedelmi küldetésekben” – mondta Baker úr.

Mr. Cheetham elmondta, hogy a CAPSTONE elsődleges küldetése az, hogy hat hónapig tartson, még egy év lehetőségével.

Az összegyűjtött adatok segítséget nyújtanak az átjáróként ismert holdi előőrs tervezőinek.

Amikor Donald J. elnök.

Ez arra késztette a NASA-t, hogy a Hold körüli űrállomást az űrhajósok Hold felszínére jutásának alapvető részévé tegye. Egy ilyen fokozatos elhelyezkedés megkönnyítené számukra, hogy elérjék a Hold különböző részeit.

A Gateway nem fogja használni az Artemis első leszállási küldetését, amelyet jelenleg 2025-re terveznek, de valószínűleg késik. De a későbbi küldetések igen.

A NASA megállapította, hogy ennek az előőrsnek a legjobb helye az úgynevezett félegyenes Halo-pálya lenne.

A korona pályái azok, amelyekre két objektum – jelen esetben a Föld és a Hold – gravitációja hat. A két test becsapódása elősegíti, hogy a pálya nagyon stabil legyen, csökkentve az űrszonda Hold körüli keringéséhez szükséges üzemanyag mennyiségét.

A gravitációs kölcsönhatások a pályát körülbelül 90 fokos szögben tartják a Földről nézve is. (Ez a név félig egyenes része.) Így egy űrhajó ezen a pályán soha nem halad el a Hold mögött, ahol a kommunikáció megszakadna.

A pálya, amelyet a kapu meg fog haladni, körülbelül 2200 mérföldre található a Hold északi pólusától, és 44 000 mérföldre kering, amikor áthalad a déli póluson. Egy hold körüli utazás körülbelül egy hétig tart.

Az alapvető matematika szempontjából jól ismertek az olyan egzotikus utak, mint a haló pályája az egyenes közelében. De ez is egy olyan pálya, amelyen még egyetlen űrhajó sem ment.

READ  Néhány egyszerű szabály meghatározza, hogy az úszó tűzhangya tutajok hogyan változtatják alakjukat az idő múlásával

Így, CAPSTONE.

„Úgy gondoljuk, hogy nagyon eltérő tulajdonságokkal rendelkezünk” – mondta Dan Hartmann, a Gateway programigazgatója. “A CAPSTONE hasznos teherkészlettel azonban segíthetünk modelljeink érvényesítésében.”

A gyakorlatban a pontos helymeghatározás érdekében a Hold körüli GPS-műholdak nélkül némi próbálkozásba és hibába is telhet annak kiderítése, hogyan lehet a legjobban a kívánt pályán tartani az űrhajót.

„A legnagyobb bizonytalanság az, hogy tudja, hol van valójában” – mondta Mr. Cheetham. “Soha nem tudod igazán, hogy hol vagy az űrben. Így mindig megbecsülöd, hogy hol van, és körülötted van némi bizonytalanság.”

Más NASA-missziókhoz hasonlóan a CAPSTONE is háromszögelést végez helyzetbecslésével A NASA Deep Space Network jelei a rádiótányér antennáiról, majd szükség esetén a Holdtól legtávolabbi pont elhaladása után visszahajtja magát a kívánt pálya felé.

A CAPSTONE alternatív módszert is tesztel a helyének megtalálására. Nem valószínű, hogy valaki időt és költséget költene GPS-hálózat kiépítésére a Hold körül. De vannak más űrhajók is, köztük A NASA Lunar Reconnaissance Orbiter, a Hold körül kering, és valószínűbb, hogy megérkezik a következő években. Egymással kommunikálva a különböző pályán lévő űrjárművek flotta lényegében egyedi Global Positioning System (GPS) rendszert hozhat létre.

Az Advanced Space több mint hét éve fejleszti ezt a technológiát, és most a CAPSTONE segítségével teszteli a koncepciót, hogy oda-vissza küldjön jeleket a Lunar Reconnaissance Orbiter segítségével. “Idővel mindkét űrhajó helyét meg tudjuk találni” – mondta Mr. Cheatham.

Amikor elkezdtem fejleszteni a CAPSTONE-t, az Advanced Space úgy döntött, hogy számítógépes chip méretű atomórát ad az űrrepülőgéphez, és összehasonlítja azt a Földről sugárzott idővel. Ezek az adatok segíthetnek az űrhajó helyének meghatározásában is.

Mivel az Advanced Space birtokolja a CAPSTONE-t, a NASA engedélye nélkül is rugalmasan végrehajthatta ezt a változtatást. És bár az ügynökség továbbra is szorosan együttműködik az ilyen projektekben, ez a rugalmasság hasznos lehet mind az olyan magáncégeknek, mint az Advanced Space és a NASA.

„Mivel kereskedelmi szerződést kötöttünk a beszállítóinkkal, amikor valamin változtatnunk kellett, nem kellett átmennünk a kormányzati szerződő tisztviselők jelentős ellenőrzésén” – mondta Mr. Cheetham. – Sebesség szempontjából segített.

A másik oldal pedig az, hogy mivel az Advanced Space átalánydíjat egyeztetett a küldetésért, a cég nem tudott a NASA-hoz fordulni, hogy további forrásokat kérjen (annak ellenére, hogy a Covid-19 világjárvány miatti ellátási lánc késések miatt további kifizetéseket kapott). A hagyományos NASA-szerződések, az úgynevezett “költségfelár”, fizetik a vállalatokat a költésükért, majd hozzáadják a nyereségként kapott díjakat, ami kevéssé ösztönzi őket a költségek kordában tartására.

READ  Az első Mars-minták 2033-ban landolnak a Földön

„Ahogy a dolgok kiderült, ki kellett találnunk, hogyan kezeljük nagyon hatékonyan” – mondta Mr. Cheetham.

Ez hasonló a NASA sikeres stratégiájához, amely szerint fix áras szerződéseket köt Elon Musk SpaceX cégével, amely most sokkal olcsóbban szállít rakományt és űrhajósokat a Nemzetközi Űrállomásra és onnan vissza, mint az ügynökség korábbi űrsiklói. A SpaceX esetében a NASA befektetései lehetővé tették, hogy olyan nem NASA-ügyfeleket vonzzon, akik érdeklődnek rakományok és magánűrhajósok pályára állítása iránt.

A CAPSTONE-ig az Advanced Space munkája többnyire elméleti jellegű volt – pályák elemzése és egyedi GPS-programok írása –, nem pedig űrhajók építése és üzemeltetése.

A cég még mindig nem foglalkozik űrhajók építésével. – Megvettük az űrhajót – mondta Mr. Cheetham. “Azt mondom az embereknek, hogy az Advancednél az egyetlen gép, amit itt építünk, a Lego. Hatalmas Lego-gyűjteményünk van.”

Az elmúlt két évtizedben Elszaporodtak a CubeSat néven ismert kis műholdak, amely lehetővé teszi több vállalat számára, hogy gyorsan űrhajót építsen szabványos tervezés alapján, minden kocka 10 centiméteres vagy négy hüvelykes méretű. A CAPSTONE a legnagyobbak között van, 12 kockás térfogatával, de az Advanced Space nagyjából a kaliforniai irvine-i Tyvak Nano-Satellite Systemstől tudta megvásárolni.

Ez még sok problémamegoldást igényel. például, A legtöbb CubeSat Alacsony földi pályán, néhány száz mérfölddel a felszín felett. A Hold csaknem negyedmillió mérföldre van.

„Soha senki nem repült cupsattal a Holdon” – mondta Mr. Cheetham. “Tehát logikus, hogy senki sem épített rádiót, hogy CubeSatokat repítsen a Holdra. Ezért nagyon sok részletbe kellett belemerülnünk, és sok különböző emberrel kellett együttműködnünk, hogy a működőképes rendszereket megszerezzük.”

Mr. Hartmann, a Gateway Program igazgatója izgatott a CAPSTONE miatt, de azt mondja, nem szükséges előrelépni a Hold előőrsével. A NASA már szerződést kötött az első két Gateway egység megépítésére. Az ESA két egységhez is hozzájárul.

– Repülhetünk nélküle? Mr. Hartmann mondta a CAPSTONE-ról. “Igen. Kötelező? Nem.”

De hozzátette: “Bármikor csökkentheti a hibasávokat a modelleken, mindig jó dolog.”

Mr. Cheetham azt fontolgatja, hogy mi jöhet ezután, esetleg több küldetés a Holdra, akár a NASA, akár más kereskedelmi partnerek számára. Ennél tovább is gondolkodik.

“Nagyon lenyűgözött a gondolat, hogy miként tehetünk valami hasonlót a Marshoz” – mondta. “Engem személy szerint a Vénusz is nagyon érdekel. Azt hiszem, nem kap elég figyelmet.”