فهرست مطالب
ناسا در مأموریت استارلینگ با موفقیت سامانه ناوبری جدید فالکون را آزمایش کرده است که به فضاپیما اجازه میدهد بدون استفاده از GPS و تنها با ردیابی ماهوارهها و اجرام دیگر در مدار، موقعیت خود را مشخص کند.
به گزارش سرویس هوافضا تکناک، این فناوری میتواند در مأموریتهای آینده به ماه، مریخ و فضای عمیق، وابستگی فضاپیماها به سامانههای ناوبری زمینی را کاهش دهد.سامانه فالکون از دوربینهایی استفاده میکند که از قبل روی فضاپیما نصب شدهاند.
این سامانه اجرام موجود در مدار را شناسایی میکند و اطلاعات بهدستآمده را با فهرستی از ماهوارهها و زبالههای فضایی شناختهشده مقایسه میکند. فالکون با این روش میتواند موقعیت استارلینگ را در مدار محاسبه کند.
اهمیت چنین فناوریهایی با افزایش فاصله فضاپیماها از زمین بیشتر میشود. سامانه GPS برای ارائه ناوبری قابلاعتماد در اطراف ماه یا فضای عمیق طراحی نشده است. به همین دلیل، مأموریتهای آینده به سامانههایی نیاز دارند که بتوانند بدون دریافت مداوم اطلاعات ناوبری از زمین، موقعیت خود را تشخیص دهند.
فالکون یک آزمایش پروازی مشترک میان ناسا و استارتاپ EraDrive است که از دانشگاه استنفورد شکل گرفته است. این فناوری، نرمافزار پروازی Era-Core شرکت EraDrive را با دوربینهای استارلینگ و فهرست اجرام فضایی ذخیرهشده در فضاپیما ترکیب میکند.
بیشتر بخوانید: چین به فناوری ناوبری بدون GPS نزدیک شد
ردیابی ۲۰ هزار جرم فضایی
پژوهشگران در این آزمایش از دوربینهای ردیاب ستاره استارلینگ استفاده کردند. این دوربینها در حالت عادی با مشاهده اجرام درخشان، جهتگیری فضاپیما را مشخص میکنند. فالکون از همین تجهیزات برای شناسایی اجرامی مانند ماهوارهها و زبالههای فضایی استفاده کرد.
تیم پروژه فهرستی شامل حدود ۲۰ هزار جرم فضایی و مدارهای پیشبینیشده آنها را در فضاپیما بارگذاری کرد. فالکون پیشبینیهای موجود در این فهرست را با مشاهدات واقعی استارلینگ تطبیق داد. این فرایند به سامانه اجازه داد موقعیت فضاپیما را تخمین بزند و همزمان اطلاعات مربوط به مدار سایر اجرام را دقیقتر کند.
فالکون در یک دوره سهروزه توانست اطلاعات مداری بیش از ۲۰۰ جرم را بدون دخالت اپراتورهای مستقر روی زمین بهبود دهد. ناسا اعلام کرد که برآوردهای فضاپیما از موقعیت این اجرام در نهایت از اطلاعات موجود در فهرست اولیه دقیقتر شدند.
این قابلیت میتواند علاوه بر ناوبری، برای پایش ترافیک فضایی و جلوگیری از برخورد ماهوارهها با زبالههای فضایی نیز کاربرد داشته باشد. تعیین خودکار موقعیت فضاپیما همچنین میتواند نیاز مأموریتها به زیرساختهای زمینی را کاهش دهد.
راجر هانتر، مدیر برنامه سامانههای فضاپیمای کوچک و توزیعشده ناسا در مرکز تحقیقات Ames، اعلام کرد که نتایج فالکون میتواند پیامدهای گستردهای برای پایش ترافیک فضایی در مدار، جلوگیری از برخورد و توسعه روشهای جایگزین ناوبری داشته باشد. او این آزمایش را موفقیت دیگری برای مأموریت استارلینگ توصیف کرد.
بیشتر بخوانید: الهام از زنبورها برای ساخت تراشه ناوبری رباتهای هماندازه حشرات
ناوبری گروهی ماهوارهها در اطراف ماه
ناسا قصد دارد آزمایش فالکون را در ادامه سال جاری گسترش دهد. در مرحله بعد، چهار فضاپیمای مجموعه استارلینگ از Era-Core استفاده خواهند کرد تا اطلاعات ردیابی را با یکدیگر به اشتراک بگذارند و موقعیت خود را بهصورت گروهی با دقت بیشتری مشخص کنند.
این قابلیت میتواند برای مجموعههای ماهوارهای آینده در اطراف ماه اهمیت زیادی داشته باشد. چند فضاپیما در چنین مأموریتهایی میتوانند بدون دسترسی مداوم به سامانههای ناوبری زمینی، موقعیت یکدیگر را تعیین و فعالیتهای خود را هماهنگ کنند.
سامانههای مشابه میتوانند در مأموریتهای علمی توزیعشده نیز استفاده شوند. در این مأموریتها، دانشمندان برای ترکیب اندازهگیریهای جمعآوریشده از نقاط مختلف به اطلاعات دقیق درباره موقعیت هر فضاپیما نیاز دارند.
ناوبری خودکار همچنین میتواند از فضاپیماهای فعال در اطراف ماه یا مریخ پشتیبانی کند و وابستگی آنها را به شبکههای زمینی کاهش دهد. این سامانه به فضاپیماها امکان میدهد تصویر دقیقتری از محیط مداری اطراف خود ایجاد کنند.
مأموریت استارلینگ در سال ۲۰۲۳ پرتاب شد و مرکز تحقیقات Ames ناسا هدایت آن را برعهده دارد. برنامه سامانههای فضاپیمای کوچک و توزیعشده ناسا نیز تأمین مالی و مدیریت این مأموریت را انجام میدهد.
بیشتر بخوانید: ساخت سیستم ناوبری الهامگرفته از حیوانات برای جهت یابی بدون GPS
nasa-فالکون-spacecraft-navigation-without-gps
