Imágenes Proba-3 del control seguro de dos satélites

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02/01/2024
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Controlar un solo satélite en órbita ya es bastante difícil, pero controlar un par de satélites mientras vuelan en formación cercana uno alrededor del otro probablemente sea aún más difícil. Para simplificar la supervisión de la próxima misión de doble satélite Proba-3 de la ESA, su equipo se está asegurando de que los observadores obtengan visualizaciones de las posiciones relativas de los satélites en tiempo real.

corona solar

Programado para lanzarse juntos el próximo septiembre, el par Proba-3 volará a órbita entre sí con precisión milimétrica. Esto permitiría a uno proyectar una sombra controlada con precisión sobre el otro y, en el proceso, oscurecer el ardiente disco del Sol para revelar la tenue corona que lo rodea para observaciones continuas.

“Los satélites Proba-3 mantendrán su configuración de esta forma de forma autónoma durante un máximo de seis horas en cada órbita”, explica Damien Galano, director de la misión Proba-3 de la ESA. «Pero en otros puntos durante cada órbita altamente elíptica de 19 horas -a medida que la pareja vuela desde su distancia más cercana de 600 kilómetros de la Tierra a cien veces más lejos- la monitorización humana activa será realmente necesaria».

Los satélites Proba-3 adquieren configuración simulada en VTS

«A medida que desarrollamos el sistema de simulación inicial, rápidamente quedó claro que no podíamos confiar únicamente en los números que obteníamos de la telemetría satelital. Generalmente lo que se obtiene es su posición exacta en tres coordenadas hasta los ejes X, Y y Z. pero es imposible. El cerebro humano tiene que traducir eso lo suficientemente rápido; no podemos simplemente trabajar con el flujo entrante de números.

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“Lo más importante para mantener el control dual de los satélites es que necesitamos tener una idea inmediata de cómo están orientadas las dos plataformas entre sí; por ejemplo, si la sombra se proyecta en la ubicación correcta y si el láser apunta directamente. Finalmente terminamos algunos gráficos que ilustraban estas variables, pero nos dimos cuenta de que lo que necesitábamos era una instantánea inmediata de la dinámica de los satélites y sus trayectorias.

Proba-3 será controlado desde Redu en Bélgica

Para realizar visualizaciones 2D y 3D en tiempo real, el equipo de Proba-3 sabía que era necesario hacerlo, por lo que recurrió a… VTS La herramienta de visualización de datos espaciales es un programa gratuito con licencia propiedad de la Agencia Espacial Francesa. CNES Y desarrollado antes pelado espacial La empresa está en Bélgica.

“En realidad, VTS no es una herramienta de visualización”, explica Esther Bastida Pertegaz, ingeniera de sistemas y software de Proba-3. “Es una forma de centralizar múltiples aplicaciones de forma perfectamente sincronizada en el tiempo, incluido el software de visualización, con software de simulación espacial gratuito. Celestia incluido como su línea de base”.

Simulación de la nave espacial Coronógrafo Proba-3 en VTS

El VTS se actualiza periódicamente y ha sido utilizado en varias misiones espaciales europeas en el pasado, normalmente ayudando a planificar maniobras complejas y obtener imágenes de una región específica de la Tierra u otros objetos planetarios.

Esther explica: “Lo realmente nuevo de Proba-3 es que hemos desarrollado un código para crear un enlace en tiempo real entre el VTS y la telemetría entrante (actualmente desde el simulador pero eventualmente desde los satélites reales) de modo que el operador obtenga una sentido intuitivo de Con dos satélites de un vistazo”.

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En el VTS se simuló la nave espacial Proba-3 Occulter

Después de comenzar a utilizar VTS para probar el simulador de misión Proba-3, como siguiente paso, el equipo pronto ampliará su uso para comenzar a entrenar a los operadores de Proba-3, quienes supervisarán el par de satélites desde el Centro Redu de la ESA en Bélgica. Luego, una vez que la misión comience a volar, el sistema VTS también se integrará en su infraestructura de control.

«Los controladores no vigilarán constantemente los satélites», añade Esther. «Pero, por ejemplo, cuando los satélites están en el perigeo, o su punto más cercano a la Tierra, el VTS absorberá la telemetría que estima sus trayectorias orbitales en 60.530 kilómetros, por lo que los observadores podrán echar un vistazo rápidamente y ver si hay algún problema que deba resolverse». por hacer”. Para corregir, por ejemplo, si los satélites se acercan demasiado o se alejan demasiado.

Satélite Propa-3

La primera versión de VTS se lanzó en 2007, pero desde entonces ha recibido actualizaciones periódicas, incorporando aplicaciones empaquetadas que incluyen varias herramientas de visualización y planificación. Se ha utilizado en varias misiones espaciales importantes, incluidos los «camiones espaciales» de la Agencia Espacial Europea a la Estación Espacial Internacional, el cazador de cometas Rosetta y el módulo de aterrizaje Philae, la misión europea de observación de la Tierra Copernicus Sentinel 3 y la próxima misión japonesa-alemana para explorar. la luna de Marte. Visualiza las órbitas de Fobos y Deimos alrededor del planeta rojo.

Parte del atractivo de un sistema VTS es que puede implementarse en las computadoras del operador de forma completamente independiente, leyendo los datos entrantes de otros sistemas sin ningún riesgo de desactivarlos si algo sale mal.

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«El VTS es versátil y fácil de usar, y se ha utilizado en muchos contextos, lo que demuestra su adaptabilidad en diferentes fases y aspectos de las misiones espaciales», señala Thomas Crosnier, del Centro Nacional Francés de Estudios Espaciales. «Esto abarca desde el diseño de la misión y la simulación previa al proyecto hasta la planificación operativa de la misión y la dinámica de vuelo alrededor de la Tierra y más allá en el sistema solar. A medida que las misiones espaciales se vuelven más complejas, VTS ha podido seguir el ritmo con capacidades y características adicionales. Estamos orgullosos de que Proba-3 de la ESA se haya convertido en el satélite de misión más nuevo que utiliza el servicio VTS.

Bucle de información para visualización en tiempo real en VTS

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