Después de 10 meses en órbita, el enjambre de naves espaciales Starling demostró con éxito los objetivos clave de su misión principal, lo que representa logros significativos en la capacidad de las configuraciones de enjambre.
Es posible que algún día se utilicen enjambres de satélites en la exploración del espacio profundo. Una red autónoma de naves espaciales podría navegar por sí sola, gestionar experimentos científicos y ejecutar maniobras para responder a los cambios ambientales sin la carga de retrasos significativos en las comunicaciones entre el enjambre y la Tierra.
"El éxito de la misión inicial de Starling representa un logro histórico en el desarrollo de redes autónomas de pequeñas naves espaciales", dijo Roger Hunter, director del programa de Tecnología de Pequeñas Naves Espaciales de la NASA en el Centro de Investigación Ames de la NASA en Silicon Valley, California. "El equipo ha tenido mucho éxito en lograr nuestros objetivos y adaptarse ante los desafíos".
El experimento Distributed Spacecraft Autonomy (DSA), realizado a bordo de Starling, demostró la capacidad del enjambre de naves espaciales para optimizar la recopilación de datos en todo el enjambre. Los CubeSats analizaron la ionosfera de la Tierra identificando fenómenos interesantes y llegando a un consenso entre cada satélite sobre un enfoque de análisis.
Al compartir el trabajo de observación en un enjambre, cada nave espacial puede "compartir la carga" y observar diferentes datos o trabajar juntos para proporcionar un análisis más profundo, reducir la carga de trabajo humana y mantener la nave espacial funcionando sin la necesidad de enviar nuevos comandos desde tierra. P>
El éxito del experimento significa que Starling es el primer enjambre que distribuye de forma autónoma información y datos de operaciones entre naves espaciales para generar planes para trabajar de manera más eficiente, y la primera demostración de un sistema de razonamiento a bordo totalmente distribuido capaz de reaccionar rápidamente a los cambios en las observaciones científicas.
Un enjambre de naves espaciales necesita una red para comunicarse entre sí. El experimento de la Red Móvil Ad-hoc (MANET) estableció automáticamente una red en el espacio, lo que permitió al enjambre transmitir comandos y transferir datos entre sí y la Tierra, así como compartir información sobre otros experimentos de manera cooperativa.
El equipo completó con éxito todos los objetivos del experimento MANET, incluida la demostración de comandos y datos de enrutamiento a una de las naves espaciales que tenía problemas con las comunicaciones espacio-tierra, un beneficio valioso de un enjambre de naves espaciales cooperativo.
"El éxito de MANET demuestra la solidez de un enjambre", dijo Howard Cannon, director del proyecto Starling en NASA Ames. "Por ejemplo, cuando la radio se estropeó en una nave espacial del enjambre, 'cargamos lateralmente' la nave espacial desde otra dirección, enviando comandos, actualizaciones de software y otra información vital a la nave espacial desde otro miembro del enjambre".
Navegar y operar entre sí y con el planeta es una parte importante de la formación de un enjambre de naves espaciales. El experimento óptico de vuelo en formación Starling, o StarFOX, utiliza rastreadores de estrellas para reconocer a un miembro del enjambre, otro satélite o desechos espaciales del campo de estrellas de fondo, y luego estimar la posición y velocidad de cada nave espacial.
El experimento es la primera demostración publicada de este tipo de navegación en enjambre, incluida la capacidad de rastrear múltiples miembros de un enjambre simultáneamente y la capacidad de compartir observaciones entre las naves espaciales, mejorando la precisión al determinar la órbita de cada miembro del enjambre.
Cerca del final de las operaciones de la misión, el enjambre fue maniobrado hacia una elipse de seguridad pasiva, y en esta formación, el equipo StarFOX pudo lograr un hito innovador, demostrando la capacidad de estimar de forma autónoma las órbitas del enjambre utilizando únicamente mediciones entre satélites del rastreadores de estrellas de naves espaciales.
La capacidad de planificar y ejecutar maniobras con una mínima intervención humana es una parte importante del desarrollo de enjambres de satélites más grandes. Gestionar las trayectorias y maniobras de cientos o miles de naves espaciales de forma autónoma ahorra tiempo y reduce la complejidad.
El sistema de Experimentos de Reconfiguración y Mantenimiento de Órbita a Bordo (ROMEO) prueba la planificación y ejecución de maniobras a bordo estimando la órbita de la nave espacial y planificando una maniobra hacia una nueva órbita deseada.
El equipo experimental ha demostrado con éxito la capacidad del sistema para determinar y planificar un cambio de órbita y está trabajando para perfeccionar el sistema para reducir el uso de propulsor y demostrar la ejecución de las maniobras. El equipo continuará adaptando y desarrollando el sistema durante la extensión de la misión de Starling.
Ahora que los objetivos principales de la misión de Starling están completos, el equipo se embarcará en una extensión de la misión conocida como Starling 1.5, probando la coordinación del tráfico espacial en asociación con la constelación Starlink de SpaceX, que también tiene capacidades de maniobra autónoma. El proyecto explorará cómo las constelaciones operadas por diferentes usuarios pueden compartir información a través de un centro terrestre para evitar posibles colisiones.
"La asociación de Starling con SpaceX es el siguiente paso para operar grandes redes de naves espaciales y comprender cómo dos sistemas de maniobra autónoma pueden operar de manera segura uno cerca del otro. A medida que el número de naves espaciales operativas aumenta cada año, debemos aprender a gestionar el tráfico orbital. " dijo Cazador.
Proporcionado por la NASA
