Een door de NASA ontwikkeld hulpmiddel dat de particuliere industrie en andere bureaucentra nu gebruiken om het pad van een missie naar verre interplanetaire bestemmingen uit te stippelen, is aanzienlijk bedrevener geworden en kan nu zelfs - soms in slechts enkele minuten - de details van de missie van het ruimtevaartuig onthullen en elementen van het systeemontwerp.

Jacob Englander en zijn team van NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, oorspronkelijk de volledig geautomatiseerde Evolutionary Mission Trajectory Generator ontwikkeld, of EMTG, missiemanagers een voorlopige reeks gedetailleerde aanwijzingen te geven voor het sturen van ruimtevaartuigen naar moeilijk bereikbare interplanetaire bestemmingen.

Oorspronkelijk, de EMTG zou deze roadmaps berekenen nadat missieontwikkelaars een reeks parameters hadden ingevoerd, zoals het vertrekpunt van het ruimtevaartuig, zijn eindbestemming, lanceringsdata, en vluchttijden, op een standaard desktopcomputer.

De softwaretool zou dan de meest efficiënte trajecten bepalen om de eindbestemming te bereiken, detaillering van het aantal flybys rond andere hemellichamen om het pad of de snelheid van het ruimtevaartuig te veranderen. Afhankelijk van de complexiteit van de missie, de EMTG zou meerdere trajecten in slechts enkele minuten uitvoeren, zei Engeland.

Gezien het nut ervan voor missieplanners, Englander en zijn team besloten EMTG beschikbaar te stellen als een open-sourceprogramma. Het is sindsdien duizenden keren gedownload door NASA-centra, particuliere bedrijven, en anderen om voorbereidende trajecten uit te voeren, zei Engeland.

Uitgebreide mogelijkheden

Hoe goed het ook was, het is beter nu, zei Matthew Vavrina, een orbitaal expert met a.i.oplossingen, een Goddard-aannemer.

Hij begon in 2014 samen te werken met Englander en zijn team. ze hebben het product verbeterd om NASA's Asteroid Redirect Mission te ondersteunen, of ARM, de tweede robotmissie van het bureau om een ​​grote asteroïde nabij de aarde te bezoeken. Tijdens de missie, het ARM-robotmissie-ruimtevaartuig zal een rotsblok van meerdere ton verzamelen van het oppervlak van een asteroïde en deze omleiden naar een voor de bemanning toegankelijke baan rond de maan. NASA zal dan een bemanning naar het rotsblok sturen om monsters te verzamelen om terug te keren naar de aarde.

"We hebben de mogelijkheden van EMTG behoorlijk uitgebreid, " zei Vavrina. De originele EMTG optimaliseerde de baan van een ruimtevaartuig, wat 'op zich best moeilijk is'. Nutsvoorzieningen, echter, de tool optimaliseert tegelijkertijd zowel het traject als de hardware van het ruimtevaartuig. "We kunnen nu het volledige probleem van het ontwerpen van een ruimtevaartuig beschouwen, " zei Vavrina. "We kunnen naar meerdere prestatiecriteria kijken, inclusief de zonnepanelen van het ruimtevaartuig, drijfgas tanks, stuwraketten, en potentiële draagraketten, bijvoorbeeld, in één keer."

Deze toegevoegde mogelijkheid is belangrijk, toegevoegd. "Het ontwerp van het ruimtevaartuig en zijn baan zijn met elkaar verweven, vooral degenen die elektrisch worden aangedreven. Je kunt geen baan bepalen en vervolgens wegrennen en het ruimtevaartuig ontwerpen. Ze moeten samen worden overwogen. Met deze tool, je kunt het ruimtevaartuig en het traject tegelijkertijd ontwerpen."

Nuttig voor ruimtevaartuigen met lage en hoge stuwkracht

Hoewel de bijgewerkte tool het meest effectief is bij het bepalen van de trajecten en ontwerpkenmerken van elektrisch aangedreven, of ruimtevaartuig met lage stuwkracht, planners kunnen het ook gebruiken om bepaalde aspecten van een missie met hoge stuwkracht te definiëren, een die chemische drijfgas als brandstof gebruikt.

"EMTG kan trajecten met hoge stuwkracht doen, maar aangezien het ontwerp van ruimtevaartuigen met hoge stuwkracht en het trajectontwerp ontkoppelde problemen zijn, de systeemcapaciteit is niet zo nuttig. Echter, selectie van lanceervoertuigen en de grootte van drijfgastanks kunnen grote effecten hebben op chemische trajecten, en EMTG kan die handel doen, ’ zei Engeland.

Net als zijn voorvader, de meer capabele EMTG is gratis beschikbaar op open-sourceplatforms. "Het is nog relatief nieuw en het kost tijd voor mensen om het te adopteren. Het zal aanslaan, Hoewel, "Zei Vavrina. "Het is een te krachtig hulpmiddel om te negeren, vooral voor managers die naar al deze doelstellingen kunnen kijken en een beslissing kunnen nemen met kosten en planning in het achterhoofd. Het was zeker perfect voor ARM."