Binnen een grote, faciliteit met zwarte muren buiten Denver, Het team van de Satellite Servicing Projects Division (SSPD) van NASA heeft met succes de laatste tests voltooid van drie sensoren voor rendez-vous en nabijheidsoperaties die worden gebruikt voor satellietonderhoudstoepassingen en meer. Deze sensoren zijn nodig voor autonoom rendez-vous van ruimtevaartuigen, wat een essentiële technologie is voor het robotisch bedienen van een satelliet.

Gehouden in Lockheed Martin's Space Operations Simulation Center (SOSC), deze testronde omvatte een Vision Navigation System (VNS) lichtdetectie en afstandssensor (Lidar), de Goddard herconfigureerbare Solid-state Scanning Lidar (GRSSLi) sensor, en de brede gezichtsveld zichtbare camera. Deze drie instrumenten werden naast elkaar getest in verschillende situaties om hun nauwkeurigheid en gevoeligheid te beoordelen voor eventueel gebruik bij satellietdiensten. De sensoren dragen allemaal bij aan het helpen van een servicer om een ​​klant te "zien" en te benaderen.

"Deze sensoren zijn de sleutel tot het aanpakken van het moeilijkste deel van satellietdiensten, het autonome rendez-vous. Ons team was zeer tevreden met de prestaties van deze camera's in een ruimteachtige omgeving, " zei Bob Smit, projectmanager satellietdiensten.

Om autonoom af te spreken, twee ruimtevaartuigen moeten verbinding maken zonder enige menselijke controle of invoer. Een combinatie van sensoren, algoritmen en een computer zijn essentieel om de precieze manoeuvres te genereren die nodig zijn voor deze uitdagende operatie.

Tijdens het testen bij SOSC, ingenieurs simuleerden meerdere scenario's. Beginnen, de suite met drie instrumenten was ingesteld op een vaste positie en bekeken gekalibreerde doelen op bekende afstanden om de licht- en afstandsgevoeligheid van hun instrument te kalibreren. Volgende, ingenieurs gebruikten een model van een satelliet bevestigd aan een bewegende robot, en instrumenten die op een andere robot zijn gemonteerd om naar de satelliet te "vliegen" om gegevens vast te leggen tijdens deze gesimuleerde, gecontroleerde afspraak. Naast het verzamelen van licht- en afstandsmetingen met VNS en GRSSLi, deze test stelde operators ook in staat om algoritmen te testen die de positie en oriëntatie of "pose" van een satelliet bepalen tijdens het uitvoeren van een gesimuleerd rendez-vous.

SSPD heeft tot doel technologieën te demonstreren en te ontwikkelen die essentieel zijn voor satellietdiensten, inclusief de instrumenten afgeleid van deze geteste sensoren. De instrumenten voeren vitale gegevens naar een geavanceerde SpaceCube-computer, die de gegevens verwerkt voor autonome tracking, een cliënt dienovereenkomstig benaderen en aangrijpen.

De tests die bij de SOSC werden uitgevoerd, bevestigden verbeterde prestaties voor metingen van de lichtintensiteit en het bereik door de imagers. De resultaten geven ook aan dat de VNS volgens de SSPD-tijdlijn vordert.

Naast het testen van satellietdiensten, er waren ook twee teams van NASA's Johnson Space Center in Houston die de VNS testten voor toepassingen die specifiek zijn voor menselijke verkenningsmissies. Een team verzamelde gegevens voor mogelijke toepassingen van autonoom rendez-vous voor bezoekende voertuigen aan het internationale ruimtestation. De tweede groep verzamelde gegevens die in het ontwerp van Orion konden worden verwerkt, NASA's nieuwe verkenningsruimtevaartuig, ontworpen om astronauten naar bestemmingen in de verre ruimte te vervoeren, inclusief Mars. Beide groepen voerden langeafstandstests uit en simuleerden een ontmoeting met een docking-poortmodel.

In een technologiedemonstratie met betrekking tot deze SOSC-test, SSPD voert momenteel ook de Raven-missie uit op het internationale ruimtestation, die NASA helpt bij het ontwikkelen van een automatische piloot voor ruimtevaartuigen. Terwijl testen bij SOSC ingenieurs helpt bij het ontwikkelen van algoritmen en het verifiëren van sensorprestaties met behulp van gekalibreerde afstanden tussen twee objecten, testen op het ruimtestation levert gegevens op over de functionaliteit van sensoren in de baan in vergelijking met grondtests, en is de beste omgeving om een ​​infraroodcamera te testen. Het gebruik van zowel grondtesten als vliegtesten maakt deel uit van het leerproces, perfectioneren, en het oplossen van moeilijke technische uitdagingen voor verkenning van de ruimte.

De drie instrumenten zijn nu terug van SOSC en bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, waar het SSPD-team gegevens beoordeelt om hun prestaties te stroomlijnen en te maximaliseren.

"De gegevens van deze tests zullen ons helpen bij het bouwen van vluchtcamera's en Lidar-systemen om satellietdiensten te realiseren, " zei Benjamin Reed, SSPD plaatsvervangend divisiedirecteur.