NASA заменила GPS космическим мусором

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Статья | Наука и космос

Вокруг Земли на орбите находится более 20 тысяч искусственных объектов: работающие спутники, отработавшие ступени ракет и фрагменты космического мусора. Обычно их считают помехой, угрозой для действующих аппаратов. Однако NASA решило превратить этот хаос в навигационную систему.

Агентство применило технологию Fast Autonomous Lost-in-space Catalog-based Optical Navigation в рамках миссии Starling. Разработка позволяет космическому аппарату определять собственное положение на орбите без использования сигналов GPS — вместо этого он смотрит по сторонам и узнаёт ориентиры.

Как спутник находит дорогу без спутниковой навигации

Обычные спутники полагаются на сигналы GPS — как и смартфон в руках человека. Но у космоса есть ограничение: чем дальше аппарат от Земли, тем слабее и ненадёжнее становится GPS-сигнал. У лунной орбиты и в глубоком космосе он может вообще отсутствовать.

Автор: ИИ magnific Источник: www.magnific.com

FALCON решает эту проблему иначе. Спутник использует бортовые камеры — те же, что обычно служат для ориентации по звёздам. Но вместо звёзд система ищет другие объекты: спутники и обломки космического мусора. Затем она сверяет увиденное с электронным каталогом, где описаны орбиты примерно 20 тысяч известных объектов.

Когда система идентифицирует объект и знает его расчётное положение, она использует его как точку отсчёта, чтобы вычислить, где находится сам аппарат. Представьте, что вы заблудились в незнакомом городе, но узнали на горизонте башню — и у вас есть карта, где она отмечена. Так же работает FALCON, только «город» — это околоземная орбита, а «башни» движутся со скоростью 28 тысяч километров в час.

Три дня и 200 уточнённых орбит

Результаты эксперимента впечатляют. В ходе трёхдневного тестирования система улучшила данные об орбитах более чем 200 космических объектов. И всё это — без вмешательства операторов с Земли. Более того, расчёты, выполненные бортовым компьютером, оказались точнее, чем данные в исходном каталоге, загруженном с Земли.

Обломки ступеней ракет
Обломки ступеней ракет
Автор: ИИ magnific Источник: www.magnific.com

Это первое в истории успешное определение собственной орбиты спутником с помощью оптических камер и ориентации на другие космические объекты. Старший разработчик системы Роджер Хантер из Исследовательского центра NASA имени Эймса назвал этот результат «ещё одним успехом демонстрационной миссии Starling».

Двойная польза: и навигация, и безопасность

Технология решает сразу две задачи. Первая — автономная навигация. Спутники смогут работать без постоянной связи с Землёй, что критически важно для будущих миссий к Луне и Марсу, где задержка сигнала делает управление с Земли сложным и неоперативным.

Вторая — безопасность орбитального движения. Чем точнее известны траектории всех объектов, тем меньше риск столкновений. Спутник, способный самостоятельно уточнять орбиты соседей, становится элементом системы контроля космического трафика. А это означает снижение нагрузки на наземные службы и меньшую зависимость от их инфраструктуры.

От студенческого проекта до коммерческой разработки

Технология FALCON создана в сотрудничестве NASA и компании EraDrive, которая выросла из стартапа выпускников Стэнфордского университета. Изначально это был проект в рамках программы NASA по партнёрству с университетами. Теперь EraDrive коммерциализирует своё программное обеспечение Era-Core, которое стало основой системы.

Starling
Starling
Автор: Официальные фотографии SpaceX Источник: commons.wikimedia.org

Миссия Starling, запущенная в 2023 году, продолжает работать. До конца года NASA планирует расширить эксперимент: четыре аппарата Starling будут обмениваться данными между собой и совместно уточнять свои координаты. Такой подход может лечь в основу будущих спутниковых группировок у Луны, где аппаратам придётся действовать согласованно и без постоянной поддержки с Земли.

Источник: sciencedaily

Изображение в превью:
Автор: ИИ Шедеврум
Источник: shedevrum.ai
Автор не входит в состав редакции iXBT.com (подробнее »)

0 комментариев

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Солнце поглотило собственную суперземлю: как гибель планеты в пять раз массивнее Земли решила 30-летнюю проблему физики звезд

Солнце — наиболее изученная звезда во Вселенной. Астрофизики с высокой точностью знают его массу, радиус, светимость и возраст, который составляет 4,57 миллиарда лет. На основе этих...

Понимает ли кошка, что её любят: что удалось выяснить учёным

Я не раз замечала за кошками одну странность. Можно позвать животное и увидеть лишь неторопливый поворот уха. Но стоит заняться своими делами, как кошка сама приходит и укладывается поблизости....

Как выбрать мышку для работы и учебы, чтобы рука не уставала

Выбор компьютерной мыши для работы и учебы — это не просто покупка очередного аксессуара, а прямая инвестиция в собственное здоровье, комфорт и производительность. Если проводит...

Миякэдзима: остров, для отдыха на котором нужно брать противогаз, а не крем от загара

Остров Миякэдзима в Японии входит в архипелаг Идзу и управляется субпрефектурой Токио, хотя от столицы его отделяют 180 километров. Но известен остров отнюдь не географическим положением. В...

Почему смартфон стал заряжаться медленнее, хотя раньше всё было нормально

Ситуация, когда смартфон за пару часов восполнял 100% заряда, а затем внезапно начал «тянуть» этот процесс полдня, знакома многим. В большинстве случаев причина кроется не в поломке самой батареи,...

«Аэлита М-309С»: необычный двухкассетник из 90-х с двумя отдельными деками

Он выглядел как музыкальный центр, но не имел даже радиоприёмника. Аппарат состоял из компонентов советской магнитолы, но не был переносным и появился уже после распада СССР. «Аэлита М-309С»...