26 juni 2019

ESA onthult meer over autonome navigatie Hera ruimtesonde

ESA heeft recent meer details vrijgegeven over de DART/Hera missie naar het binair asteroïde systeem Didymos/Didymoon en in het bijzonder over Hera. Het Hera ruimteschip zal tijdens de missie autonome navigatie systemen gaan uittesten die ervoor moeten zorgen dat toekomstige ruimteschepen niet meer afhankelijk zijn van een controle centrum dat vanaf de aarde de schepen aanstuurt maar dat ze autonoom kunnen navigeren.

Hera verricht metingen Didymoon concept credits; ESA ScienceOffice.org

De DART*/Hera ruimtesondes maken deel uit van het grote NASA/ESA planetaire defensie project genaamd AIDA, Asteroid Impact and Deflection Assessment. DART betreft het Amerikaanse ruimtevaartuig van de missie en Hera is het schip dat door ESA gebouwd is. De lancering van beide vaartuigen zal ergens tussen 2021 en eind 2022 plaatsvinden. De 500 kg wegende robotische sonde DART, die als eerste gelanceerd wordt, zal proberen om, na een reis van 1 tot 1,5 jaar, de kleinste van de twee asteroïden, de Didymoon (doorsnede 150 m) proberen te raken, dit zal met een snelheid van 21.600 km per uur zijn. Deze inslag zal de baansnelheid van de asteroïde met 0,4 millimeter per seconde wijzigen. Dit lijkt minimaal, echter het effect zou groot genoeg moeten zijn om door aardse telescopen gemeten te kunnen worden. ESA stuurt vervolgens ‘Hera’ achter DART aan ook richting Didymos. Hera zal,  eenmaal bij Didymos aangekomen, data van deze gaan verzamelen en terug naar de aarde sturen, waaronder metingen van het zwaartekrachtveld en de binnen structuur van de 850 m wijde Didymos en ook over de krater die de DART bij inslag op de Didymoon achter zal laten. Maar Hera gaat ook de autonome navigatie systemen uittesten in drie verschillende modes operandi. Welke procedure gebruikt gaat worden is voor Hera afhankelijk van de afstand tot Didymos. Paolo Martino, Hera’s hoofd systeem ingenieur stelt; ‘Zoals zelf rijdende auto’s de toekomst zijn van mobiliteit hier op aarde is het de bedoeling dat Hera de pionier wordt van autonome navigatie voor toekomstige ruimtevaartmissies.’

Hera autonome navigatie testen credits; ESA ScienceOffice.org

De DART/Hera missie als geheel is zo ontworpen dat hij volledig vanaf de aarde aangestuurd kan worden en het is de bedoeling dat de nieuwe navigatie technologie getest zal worden zodra de kerndoelen van de missie bereikt zijn en er ook grotere risico’s genomen kunnen worden.  De eerste autonome navigatie stand zal uitgetest worden bij nadering van Didymos, wanneer de asteroïde nog een willekeurige ster lijkt. Voor identificatie zal Hera vele beelden maken van de asteroïde om zijn bewegingen tegen de sterren achtergrond te bekijken. Daar deze eerste test fase nog net plaatsvindt voordat het belangrijkste deel van de missie voltooid is is dit feitelijk meer een secundaire test en kan deze eerste fase niet geheel autonoom gebeuren.  De tweede navigatie test vindt plaats zodra Hera binnen het bereik van 30 tot 8 km van het oppervlak van Didymos komt. Het grootste deel van de missietijd valt in deze fase. Hierbij gebruikt de camera van Hera de grote asteroïde als referentiepunt om uit te zoeken waar Didymoon zich bevindt. “Deze modus hangt af van het moment dat de grote asteroïde binnen het totale blikveld van de camera valt, en en we het contrast van zijn randen kunnen waarnemen. We maken gebruik van de ruwe bolvorm om het binnen een cirkel te plaatsen en schatten de afstand tussen het ruimtevaartuig en het zwaartepunt van de asteroïde,” aldus Massimo Casasco, navigatie ingenieur bij ESA.

De derde fase neemt aanvang zodra DART te dichtbij is om de gehele asteroïde te overzien; dan gaat de camera op zoek naar oppervlaktekenmerken voor navigatie. Weergave hiervan door foto’s van rotsen, kraters enz. en hoe te bewegen ten opzichte van het oppervlak,  gecombineerd met andere informatie aan boord zoals van de versnellingsmeters en de infraroodcamera voor het overvliegen van de nachtkant van de asteroïde moeten Hera in staat stellen zijn koers autonoom uit te stippelen. Idealiter zou deze technologie uiteindelijk zijn weg kunnen vinden naar vele toekomstige ruimteschepen en zou het de grond navigatie teams bevrijden van het intensief monitoren van elke kleine stap in de beweging van het ruimteschip. Hera bevindt zich momenteel in de gedetailleerde ontwerp fase en zal in november aan de betreffende ministers van de ESA lidstaten worden gepresenteerd. Bron; ESA / NASA

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.