Коллаж изображений, снятых камерой на борту бывшей миссии OPS-SAT ЕКА. Фото предоставлено: Европейское космическое агентство.
Миссия OPS-SAT, запущенная 18 декабря 2019 года, заключалась в том, чтобы сделать мир космических операций доступным для максимально широкой аудитории. Ее основополагающим принципом было предложить европейской и канадской промышленности и науке быстрые, бесплатные и небюрократические услуги по проведению экспериментов.
Он привел экспериментаторов из компаний, университетов и государственных учреждений со всей Европы и за ее пределами в самое сердце центра управления полетами ЕКА ESOC, помогая им доказать, что их новые идеи соответствуют задачам полета на орбите.
OPS-SAT, самый мощный и гибкий бортовой компьютер ЕКА, показал нам, на что будут способны будущие спутники, оснащенные более совершенным оборудованием.
Лаборатория на орбите, открытая для всех
OPS-SAT был первым спутником CubeSat, полностью принадлежащим и управляемым ЕКА. Небольшая, недорогая, инновационная и открытая миссия была необычной для управления полетами ЕКА, которое обычно запускает самый большой и сложный космический корабль Европы вокруг Земли и через Солнечную систему.
За четыре с половиной года, которые OPS-SAT провел на орбите, миссия становилась все более успешной, позволив 134 командам из 26 разных стран провести более 284 различных экспериментов.
«Многие эксперименты основывались друг на друге, и поэтому спутник со временем становился все более и более мощным», — говорит Дэвид Эванс, менеджер космической лаборатории OPS-SAT в ЕКА. «OPS-SAT был исследовательской лабораторией: инновации и улучшения, достигнутые в результате одного эксперимента, часто могли быть использованы другими. Если одна команда разработала лучший способ управления камерой космического корабля, следующая могла использовать его, например, для улучшения своего нового искусственного интеллекта. интеллектуальный алгоритм обработки изображений».
OPS-SAT был первым спутником, открытым для публики. Здесь проводились эксперименты по искусственному интеллекту и межпланетному Интернету, а также тестировалось новое программное обеспечение, часть которого сегодня уже используется в гораздо более крупных миссиях. Это был первый спутник, который проводил торговлю акциями на орбите; первый, кто продемонстрировал, что CubeSats может обеспечить жизненно важную поддержку в поисково-спасательных операциях; первым продемонстрировал активную кибератаку на орбите и многое другое.
В 2023 году миссия получила международное признание, когда команда OPS-SAT разделила награду SpaceOps за выдающиеся достижения с командой, создавшей марсианский вертолет Ingenuity Лаборатории реактивного движения НАСА.
Проводите эксперименты до конца
На OPS-SAT повлиял недавний неожиданно большой рост солнечной активности с начала 2024 года. Возникшее в результате увеличение сопротивления воздуха, испытываемое спутником, привело к преждевременному началу его спуска в атмосферу.
Команды ЕКА и организаций, проводивших заключительные эксперименты на OPS-SAT, изо всех сил старались поддерживать связь с космическим кораблем, поскольку возрастающее сопротивление воздуха грозило привести к потере управления в любой момент. Они работали день и ночь, чтобы завершить заключительные мероприятия миссии, делая все возможное, чтобы извлечь всю последнюю каплю науки и технологий.
Оксфордский университет (Великобритания), Штутгартский университет (Германия) и другие успешно завершили эксперименты в последние дни миссии. Hellenic Aerospace Industry (HAI) завершила последний эксперимент миссии всего за 24 часа до того, как контакт со спутником был окончательно потерян.
«По мере того, как спутник дрейфовал в атмосфере, им становилось все труднее управлять. Команда управления миссией OPS-SAT и наши команды экспериментаторов работали долгие часы, чтобы завершить как можно больше оставшихся экспериментов до завершения», — говорит Эванс.
«Мне было особенно приятно, что нам удалось завершить эксперимент Protostar Labs, включающий в полете реконфигурацию бортовых программируемых вентильных матриц (FPGA), что обычно считается процедурой высокого риска, которая может занять месяцы. Однако они это сделали. в течение нескольких дней, а на часах миссии осталось всего 48 часов!»
«Это также был прекрасный пример эксперимента OPS-SAT. OPS-SAT призван разрушить барьеры и предоставить новым компаниям доступ к космосу. Protostar Labs — компания NewSpace из Хорватии — страны с молодой космической промышленностью — и именно такая команда, для поддержки которой был создан OPS-SAT».
Поскольку это CubeSat, размер и масса которого сопоставимы с ручной кладью, OPS-SAT не подвергался риску повторного входа в атмосферу Земли и сгорания. Однако сам по себе вход в атмосферу предоставил редкую возможность собрать ценные данные.
У нас очень мало информации о том, что именно происходит с космическими кораблями, когда они пролетают через нижние слои атмосферы Земли. Понимание того, как ведет себя спутник в свои последние минуты, важно для улучшения наших моделей и обеспечения безопасности повторного входа в атмосферу Земли.
При поддержке мирового радиолюбительского сообщества команда OPS-SAT смогла собрать и обработать данные телеметрии с приемников по всему миру. Эти данные в настоящее время анализируются, но уже обещают новые интересные идеи.
«Во время последнего контакта со спутником, когда он пролетал над Австралией, мы были удивлены тем, что внутренняя часть спутника едва нагрелась. За последние несколько минут температура, должно быть, перешла от нормальной температуры к сгоранию. Влияние на положение спутника» По мере увеличения сопротивления воздуха спутник начал вращаться вокруг оси, как волчок, но затем снова стабилизировался. Нам еще предстоит выяснить, как и почему это произошло».
Конец — это только начало
Во время миссии число экспериментаторов увеличилось, и команда ESOC большую часть времени проводила в предоставлении услуги, которая позже стала услугой космической лаборатории OPS-SAT. Это включало поддержку экспериментаторов, проведение тестовых запусков на земле и, конечно же, обеспечение безопасного проведения экспериментов в космосе.
OPS-SAT не только сделал опыт управления полетами ЕКА доступным всему миру, но и открыл управление полетами для гибкости, инноваций и новых идей университетских и отраслевых команд. Эта концепция оказалась настолько успешной для всех участников, что теперь «OPS-SAT» будет давать название ряду будущих миссий, все из которых согласились следовать принципам экспериментальной службы космической лаборатории OPS-SAT.
Концепция OPS-SAT была принята в рамках стратегической программы ESA ARTES ScyLight для миссии под названием OPS-SAT VOLT, посвященной тестированию новых технологий оптической и квантовой связи. Он предназначен для экспериментов в полете, и 50% времени полета будет использовано для экспериментов, координируемых космической лабораторией OPS-SAT. Космическое агентство Великобритании инвестировало 13 миллионов евро в VOLT, а Craft Prospect выступит генеральным подрядчиком проекта.
Другие предлагаемые миссии включают OPS-SAT ORIOLE, совместное венгерско-эстонское предложение по ARTES Scylight, и CYBERCUBE, демонстрационную миссию по кибербезопасности, управляемую Управлением безопасности ЕКА, которая позволит проводить эксперименты в космической лаборатории OPS-SAT, как только основные цели миссии будут достигнуты. были достигнуты.
Служба космической лаборатории OPS-SAT продолжит обеспечивать важный и взаимовыгодный мост между ЕКА, промышленностью и университетами по всей Европе и за ее пределами в ближайшие годы.
Информация от: Европейским космическим агентством
