Морская звезда использует магнетизм, чтобы вывести свой спутник из смертельной спирали

от Алан Бойл29 августа 2023 г. в 8:0029 августа 2023 г. в 10:16

Спустя два с половиной месяца после того, как первая орбитальная миссия Starfish Space оказалась на грани провала из-за того, что ее система стыковки спутников Otter Pup сильно упала, стартап из Кента, штат Вашингтон, заявляет, что он остановил вращение и продолжает подготовку. для встречи с другим спутником.

Диспетчерам миссии по-прежнему необходимо убедиться, что Otter Pup находится в рабочем состоянии, и им еще нужно определить спутник, с которым они могут связаться. Но соучредитель Starfish Остин Линк сказал, что команда преодолела самое серьезное препятствие: «развалить» космический корабль, который вращался со скоростью примерно один оборот в секунду.

«Это первый раз, когда мы, как компания, сделали что-то действительно уникальное и экстраординарное в космосе», — сказал Линк GeekWire. «Это не то, что мы собирались сделать в рамках этой миссии. Это у нас еще впереди. Но для меня это еще одно доказательство того, как я рад возможности работать со всеми замечательными людьми, которые есть в Starfish».

Задача началась вскоре после того, как 12 июня Otter Pup и десятки других космических кораблей были отправлены на низкую околоземную орбиту ракетой SpaceX Falcon 9. Космический корабль Starfish размером с холодильник в общежитии был спроектирован для развертывания с космического корабля. орбитальный космический буксир.

Этот космический буксир, который затем послужит целью для многомесячной демонстрации, показывающей, как Otter Pup — и, в конечном итоге, полноразмерная Otter компании Starfish — может сближаться и стыковаться с другими космическими кораблями для обслуживания.

К сожалению, космический буксир резко развернулся после отделения от верхней ступени Falcon 9, к которому все еще был прикреплен Выдра. Диспетчеры миссии приняли экстренное решение немедленно освободить Выдру, но космический корабль Морской звезды продолжал падать. Атмосферное сопротивление несколько замедлило это падение; тем не менее, команда Starfish беспокоилась о способности космического корабля на солнечной энергии перезаряжаться.

«Это разочаровывает, когда вы вкладываете столько усилий в миссию, а она оказывается под угрозой», — сказал Линк. «Я имею в виду, что щенок выдры дважды умирал во время процесса падения, и он просто случайно вернулся к жизни».

Чтобы остановить вращение и снова направить солнечные батареи на Солнце, инженеры Starfish разработали алгоритм, который использовал взаимодействие между магнитным полем Земли и тремя намагниченными крутящими стержнями на Otter Pup. По сути, стержни представляют собой электромагниты, которые можно включать и выключать, чтобы замедлить (или ускорить) вращение космического корабля.

«Магнитное поле Земли указывает определенное направление в пространстве, и когда ваш спутник вращается сквозь него, способ включения крутящих стержней меняется», — сказал Линк. «Если в вашей системе есть задержка в одну секунду, ну, если вы вращаетесь со скоростью 5 градусов в секунду, это нормально. Но если вы вращаетесь со скоростью 300 градусов в секунду, вы окажетесь далеко от того места, где вы думали, что магнитное поле было выровнено».

Инженеры Starfish разработали программный код, который проверял выравнивание примерно 10 раз в секунду, и потратили недели на тестирование кода в моделируемых космических условиях. «Мы принимали очень быстрые инженерные решения… а потом вы говорили: ОК, это сработало, а это не сработало», — сказал Линк. «На самом деле это было довольно быстро и захватывающе».

В конце июля команда загрузила код для 30-минутного теста и стала ждать результатов. Линк сказал, что он и другой соучредитель Starfish, Тревор Беннетт, сделали ставку на то, насколько сильно они увидят улучшения после теста. «Это закончилось как раз между нашими ставками», — вспоминает Линк.

Как только появилась возможность, инженеры загрузили еще одну порцию кода на трехчасовую прогонку. Это снизило скорость вращения до нуля.

«Нам удалось сделать щенка выдры стабильным, чтобы он был направлен к солнцу и не вращался по пути», — сказал Линк. «Признаюсь, это произошло гораздо быстрее, чем я ожидал, что мы сможем это сделать».

Команду Starfish поддерживали такие партнеры, как Astro Digital, которая построила корпус Otter Pup в соответствии с требованиями Starfish; Advanced Solutions Inc., дочерняя компания Rocket Lab, которая предоставила часть бортового программного обеспечения Otter Pup; и Vast, а также ее команду по запуску, которая предоставила космический буксир Orbiter SN3.