عصر کرد - ایسنا / ناسا اولین سیستم ناوبری فضاپیماها را که بدون GPS کار میکند، آزمایش میکند.
ماموریت استارلینگ(Starling) ناسا، سیستمی موسوم به فالکون(FALCON) را که به فضاپیماها اجازه میدهد بدون GPS ناوبری شوند، آزمایش میکند.
ماموریت «استارلینگ» ناسا اولین سیستم ناوبری در نوع خود را نشان داده است که به فضاپیماها اجازه میدهد موقعیت خود را در مدار با ردیابی سایر اشیاء در فضا به جای تکیه بر GPS تعیین کنند.
این سیستم از دوربینهایی که از قبل در فضاپیما نصب شدهاند، برای شناسایی سایر اشیاء در مدار استفاده میکند. سپس این مشاهدات را با فهرستی از ماهوارههای شناخته شده و زبالههای مداری مقایسه میکند تا محل «استارلینگ» را مشخص کند.
این فناوری میتواند با دور شدن فضاپیما از زمین، اهمیت بیشتری پیدا کند. سیگنالهای GPS برای ارائه ناوبری قابل اعتماد در اطراف ماه یا در اعماق فضا طراحی نشدهاند و همین امر جایگزینهای خودکار را برای ماموریتهای آینده قمری و سیارهای مهم میکند.
«فالکون» یک آزمایش پرواز مشترک بین ناسا و یک استارتآپ منشعب از دانشگاه استنفورد به نام EraDrive است. این نرمافزار پرواز Era-Core متعلق به EraDrive را با دوربینها و کاتالوگ اشیاء فضایی داخلی Starling ترکیب میکند و به فضاپیما اجازه میدهد بدون تکیه بر شبکه ناوبری، اشیاء را هدایت و ردیابی کند.
فضاپیما جهت خود را پیدا میکند
این آزمایش از دوربینهای ردیاب ستاره Starling استفاده کرد که معمولاً با مشاهده اشیاء درخشان در فضا به تعیین جهت فضاپیما کمک میکنند. FALCON با شناسایی اشیاء مانند ماهوارهها و زبالههای مداری، از این دوربینها استفاده دیگری کرد.
این تیم یک کاتالوگ داخلی حاوی حدود ۲۰ هزار شیء فضایی و مدارهای پیشبینیشده آنها را بارگذاری کرد. FALCON این پیشبینیها را با آنچه Starling مشاهده کرده بود، مطابقت داد و به آن اجازه داد تا موقعیت فضاپیما را تخمین زده و مکانهای پیشبینیشده سایر اشیاء را بهبود بخشد.
این سیستم در طول یک دوره سه روزه، مدارهای شناختهشده بیش از ۲۰۰ شیء را بدون دخالت اپراتورهای روی زمین بهبود بخشید. ناسا میگوید که تخمینهای داخلی از موقعیت اشیاء دقیقتر از دادههای کاتالوگ موجود شده است.
این امر به آزمایش کاربردهایی فراتر از ناوبری میدهد. آگاهی بهتر از محل قرارگیری فضاپیماها و زبالههای فضایی میتواند به نظارت بر ترافیک فضایی و جلوگیری از برخورد کمک کند، در حالی که تعیین موقعیت خودکار میتواند وابستگی به زیرساختهای زمینی را کاهش دهد.
راجر هانتر(Roger Hunter)، مدیر برنامه فضاپیماهای کوچک و سیستمهای توزیعشده ناسا در مرکز تحقیقات ایمز ناسا در سیلیکون ولی کالیفرنیا، گفت: فالکون موفقیت دیگری برای ماموریت نمایشی استارلینگ است. نتایج فالکون میتواند پیامدهای گستردهای برای نظارت بر ترافیک فضایی در مدار، جلوگیری از برخورد و ناوبری جایگزین داشته باشد. بنابراین تعداد «اولینها» از استارلینگ همچنان در حال افزایش است.
ماهوارههایی که دادههای ناوبری را به اشتراک میگذارند
این فناوری همچنین میتواند زمانی که چندین فضاپیما با هم کار میکنند، مفیدتر شود. ناسا قصد دارد این آزمایش را در اواخر امسال با استفاده از Era-Core توسط گروه چهار فضاپیمای استارلینگ برای به اشتراک گذاشتن اطلاعات ردیابی و اصلاح جمعی موقعیتهای خود گسترش دهد.
چنین قابلیتی میتواند از گروه ماهوارههای آینده در اطراف ماه پشتیبانی کند، جایی که ممکن است چندین فضاپیما بدون دسترسی مداوم به سیستمهای ناوبری مبتنی بر زمین نیاز به هماهنگی داشته باشند. همچنین میتواند به ماموریتهای علمی توزیعشده کمک کند، جایی که موقعیتهای دقیق فضاپیما برای ترکیب اندازهگیریهای جمعآوریشده از مکانهای مختلف مورد نیاز است.
ناوبری خودکار برای اکتشافات انسانی میتواند از فضاپیماهایی که در اطراف ماه یا مریخ فعالیت میکنند، پشتیبانی کند و در عین حال وابستگی آنها به شبکههای زمینی را کاهش دهد. همین سیستمها همچنین میتوانند به فضاپیماها کمک کنند تا تصویر دقیقتری از محیط مداری خود بسازند.
«استارلینگ» در سال ۲۰۲۳ پرتاب شد و توسط مرکز تحقیقات ایمز ناسا هدایت میشود و برنامه فضاپیمای کوچک و سیستمهای توزیعشده این آژانس، بودجه و مدیریت ماموریت را بر عهده دارد.