Afbeelding tegoed: ESA
Voor het eerst is de ‘videometer’ (VDM), een nieuw technologieapparaat om zeer nauwkeurige automatische afspraken tussen het 20,7 ton zware Jules Verne Automated Transfer Vehicle en het ISS te garanderen, deze maand met succes getest.
Het nieuwste van het nieuwste
Gebaseerd op het ontwerp van een stertracker, heeft de Jules Verne-videometer, het eerste automatische optische operationele systeem ooit gebruikt voor ruimtevaartnavigatie, uitgebreide gesimuleerde rendez-vous-tests ondergaan. Deze ultramoderne rendez-vous-technologie is het cruciale onderdeel van het nieuwe Europese vrachtruimteschip waaraan het zijn specifieke naam Automated Transfer Vehicle (ATV) geeft.
“Voor het eerst werden de ATV-rendez-vous-sensoren met succes gebruikt in reële omstandigheden. En, binnen hun operationele domein, werkten ze uitzonderlijk goed ”, zegt ESA ATV-ingenieur Stein E. Strandmoe, die een kritische 10-daagse testcampagne begeleidde.
Precisie
Voor de laatste rendez-vousmanoeuvres gebruikt de ATV zijn videometer-achtige sensoren, gecombineerd met aanvullende parallelle meetsystemen, die een automatische koppeling met een ongelooflijke centimeterprecisie mogelijk maken terwijl het ruimtevaartuig en het ISS met 28.000 km / u rond de aarde cirkelen. . "Het eerste Europese rendez-vous ruimtevaartuig zal volgend jaar naar het ISS gaan met de nauwkeurigheid van een muntstuk van één euro", zegt ESA-astronaut Jean-Fran? Ois Clervoy, senior adviseur van het ATV-programma.
Deze ingebouwde automatische mogelijkheden van de ATV moeten compatibel zijn met de veeleisende vereisten van de veiligheid van bemande ruimtevaart, noodzakelijk voor het permanent bemande ISS.
Richtpatronen
De videometer kan beelden analyseren van de uitgezonden laserstraal die automatisch wordt gereflecteerd door passieve retroreflectoren die dienen als doelen die op het station zijn geïnstalleerd, naast de Russische docking-poort waar de ATV zal worden bevestigd.
Tijdens de laatste 200 meter van de orbitale eindnaderingsmanoeuvre moet de videometer automatisch de retroreflectoren-doelpatronen herkennen en vervolgens de afstand en richting tot de dokpoort berekenen.
Dit nauwkeurig volgen van de relatieve beweging tussen de twee ruimtevaartuigen naarmate ze dichterbij komen? beginnend bij een snelheid tot 3,6 km / u? verschaft onmisbare informatie aan het ingebouwde Guidance, Navigation and Control (GNC) -systeem, dat het cilindrische ESA-vrachtschip ter grootte van een bus automatisch naar het ISS loodst.
Rendez-vous testen
Om de mogelijkheden van de videometer realistisch te controleren? in targeting en acquisitie? de tests zijn uitgevoerd in een hi-tech onderzoeksfaciliteit voor scheepsrompen bij het Franse defensie-agentschap 'D? lation G? n? rale pour l'Armement' (DGA), gelegen in Val-de-Reuil, 100 km ten westen van Parijs. Een contract tussen ESA en DGA maakt verdere ATV-rendez-vous testen mogelijk, ook tijdens de Jules Verne-vlucht, indien nodig.
In een uitzonderlijk gebouw, 600 meter lang, maakte een mobiel platform van 120.000 kg, dat op 550 meter lange rails kan rijden, de simulatie mogelijk van een continue nadering tussen de twee ruimtevoertuigen van een afstand van enkele honderden meters tot een bijna dokafstand . Op het platform stond een reeks passieve rendez-vous-doelen (retroreflectoren), identiek aan die welke op ISS zouden worden geïnstalleerd, tegenover de videometer die was gemonteerd op een gelede robotarm (met zes vrijheidsgraden) die de ATV-beweging vertegenwoordigde.
Deze zeven meter hoge mobiele arm werd gebruikt om de hoekbewegingen van de ATV te simuleren om te controleren of de videometer nog steeds in staat was om de ISS-retroreflectoren te richten en de informatie te verstrekken aan het ATV-controlesysteem dat nodig is om zijn traject dienovereenkomstig aan te passen.
Eerste keer succes
Uit de resultaten van de testcampagne bleek dat het hele videometersysteem? dat wil zeggen de laserverlichting en de beeldanalysator van de gereflecteerde laserstralen? was in staat om het gesimuleerde ISS-platform continu te volgen vanaf een afstand van 313 meter, tot vlak bij het aanmeren. "We hebben stabiele acquisitie en tracking in het hele operationele domein", zegt Stein Strandmoe. Op grotere afstanden zal Jules Verne een relatief GPS-referentiesysteem gebruiken om dichter bij het station te komen.
"Het meest verrassende was dat de sensoren bijna ongestoord waren toen we probeerden ze voor de gek te houden met andere reflecterende oppervlakken of andere lichten die interfererende doelen op de ISS-achtergrond zouden kunnen verstoren," zei Strandmoe. "Het is verbazingwekkend hoe de videometer, als een totaal nieuwe ontwikkeling, zo'n robuust systeem bleek te zijn. Ik was behoorlijk verrast dat het de eerste keer dat het werd getest zo goed werkte! ”
Oorspronkelijke bron: ESA News Release
