Eén test veranderde het wel en wee van een geavanceerd 3D-beeldvormingslidar-systeem dat nu als baseline wordt gebruikt voor NASA's Restore-L-project dat een autonome satellietservicecapaciteit zal demonstreren.

Ambtenaren van NASA's Satellite Servicing Projects Division, of SSPD, hebben het Kodiak-systeem officieel op de basislijn gezet - voorheen bekend als de Goddard Reconfigurable Solid-state Scanning Lidar, of GRSSLi—om tijdens Restore-L realtime beelden en afstandsinformatie te bieden. Dit project zal demonstreren hoe een speciaal uitgerust robot-servicer-ruimtevaartuig de levensduur van een satelliet kan verlengen, zelfs een die oorspronkelijk niet is ontworpen voor onderhoud in de baan.

Dit apparaat kan zijn relatieve navigatietechnologieën gebruiken - waar het Kodiak-systeem nu deel van uitmaakt - om zichzelf in wezen naar zijn bestemming te rijden, net als een zelfrijdende auto hier op vaste grond. Zodra het zijn doel heeft gevonden, het kan behendige robotarmen en software gebruiken om autonoom te grijpen, bijtanken, en een satelliet verplaatsen.

Goed nieuws voor technologieontwikkelaars

De beslissing om Kodiak te gebruiken is goed nieuws voor hoofdonderzoeker Nat Gill, WHO, samen met andere technologen bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, begon vijf jaar geleden met de ontwikkeling van het geavanceerde scanning lidar-systeem, gedeeltelijk met financiering van het Goddard Internal Research and Development-programma.

Minder dan een jaar geleden, slechts een deel van Kodiak werd overwogen voor gebruik, voornamelijk als back-up naar een ander systeem, zei Gill.

Onder één potentieel missiescenario, deze gedeeltelijke mogelijkheid zou variërende metingen hebben opgeleverd om de Restore-L robotic servicer te begeleiden bij het naderen van een satelliet die niet is ontworpen voor onderhoud van 2,5 mijl tot 1,5 meter diep.

Om deze orbitale dans uit te voeren, het systeem zou elke 25 microseconden zijn laserlicht met laag vermogen naar de satelliet voor teledetectie hebben geflitst. De telescopen en detectoren aan boord zouden het terugkerende licht hebben opgevangen terwijl het van de satelliet kaatste en een andere door Goddard ontwikkelde technologie - een hybride computerplatform genaamd SpaceCube 2.0 - zou dan de vluchttijd van het licht hebben berekend om de afstand te bepalen.

Realtime beeldvorming toegevoegd

Restore-L zal een tweede deel van het Kodiak-systeem gebruiken:de mogelijkheid om realtime, afbeeldingen met hoge resolutie wanneer de robotbeheerder het doel nadert, die, zelf, beweegt met duizenden mijlen per uur.

Deze mogelijkheid omvat een micro-elektromechanische scanner en een fotodetector. Met deze componenten het systeem "schildert" een scène met de scanlaser en de detector neemt het gereflecteerde licht waar om een ​​3D-beeld te creëren, met resolutie op millimeterniveau, over verschillende afstanden, van meter naar kilometer.

Een test maakte het verschil

Een test veranderde het lot van Kodiak, legde Gill uit.

Tijdens een demonstratie met het beeldvormende gedeelte van Kodiak en een mock-up van een bestaande aardse remote-sensing-satelliet, Gill en zijn team toonden aan dat de 3D-beeldvormingsmogelijkheden van het systeem, gekoppeld aan speciaal ontwikkelde algoritmen, "zou het werk kunnen doen dat het Restore-L-project vereist, ' zei Gill. 'Nu, we hebben de hele klus voor Restore-L, inclusief de 3D-beeldvorming."

Als resultaat, missiecontrollers kunnen een satelliet in hoge resolutie zien terwijl de robotservicer nadert en automatisch de locatie en relatieve oriëntatie bepalen met een kleine, lichtgewicht systeem, zei Gill. "Vanwege de werkethiek van ons team, technische vaardigheid, en geloof in een gek idee, we zijn erin geslaagd de voorhoede van de ruimtevaarttechnologie naar een hoger niveau te tillen."