Crédito de imagem: ESA
Pela primeira vez, o 'videômetro' (VDM), um novo dispositivo de tecnologia para garantir operações automáticas de encontro muito precisas entre o Veículo de Transferência Automática Jules Verne de 20,7 toneladas e a ISS, foi testado com sucesso este mês.
Estado da arte
Com base no design de um rastreador estelar, o videômetro Jules Verne, que é o primeiro sistema operacional óptico automático já usado para navegação em naves espaciais, passou por extensos testes simulados de encontro. Esta tecnologia de encontro de última geração é a parte crucial da nova nave espacial europeia de carga à qual dá o nome específico de Veículo de Transferência Automatizada (ATV).
“Pela primeira vez, os sensores de encontro ATV foram usados com sucesso em condições reais. E, dentro do seu domínio operacional, eles funcionaram excepcionalmente bem ”, disse o engenheiro de ATV da ESA, Stein E. Strandmoe, que supervisionou uma campanha crítica de teste de 10 dias.
Precisão
Para as manobras finais de encontro, o ATV usará seus sensores oculares tipo videômetro, combinados com sistemas adicionais de medição paralela, que permitem um acoplamento automático com uma precisão incrível em centímetros, enquanto a sonda e a ISS circulam a Terra a 28.000 km / h . "A primeira espaçonave de encontro européia deve atracar na ISS no próximo ano com a precisão do tamanho de uma moeda de um euro", disse o astronauta da ESA Jean-François Clervoy, consultor sênior do programa ATV.
Esses recursos automáticos integrados do ATV devem ser compatíveis com os exigentes requisitos de segurança do voo espacial humano, necessários para o ISS com tripulação permanente.
Padrões de destino
O videômetro é capaz de analisar imagens de seu raio laser emitido automaticamente refletidas por refletores passivos servindo como alvos instalados na estação, próximo à porta de ancoragem russa onde o ATV será conectado.
Durante os últimos 200 metros da manobra de aproximação final orbital, o videômetro deve reconhecer automaticamente os padrões de alvo dos retrorrefletores e calcular a distância e a direção da porta de acoplamento.
Esse rastreamento preciso do movimento relativo entre as duas naves espaciais à medida que elas se aproximam? a partir de uma velocidade de até 3,6 km / h? fornece informações indispensáveis ao sistema de orientação, navegação e controle (GNC) de bordo, que pilota automaticamente o navio de carga cilíndrico ESA do tamanho de um ônibus em direção à ISS.
Teste de encontro
Verificar realisticamente os recursos do videômetro? na segmentação e aquisição? os testes foram conduzidos em uma instalação de pesquisa de cascos de alta tecnologia na agência de defesa francesa 'D? Paris. Um contrato entre a ESA e a DGA permitirá mais testes de encontro com ATV, inclusive durante o voo de Jules Verne, se necessário.
Dentro de um edifício excepcional, com 600 metros de comprimento, uma plataforma móvel de 120.000 kg, capaz de rodar em trilhos de 550 metros de comprimento, permitiu a simulação de uma abordagem contínua entre os dois veículos espaciais, de um alcance de várias centenas de metros a uma distância quase atracada . Na plataforma, um conjunto de alvos de encontro passivos (retrorrefletores), idênticos aos que seriam instalados na ISS, estavam de frente para o videômetro montado em um braço robótico articulado (com seis graus de liberdade) representando o movimento ATV.
Este braço móvel de sete metros de altura foi usado para simular os movimentos angulares do ATV para verificar se o videômetro ainda era capaz de atingir os retrorrefletores da ISS e fornecer as informações ao sistema de controle do ATV necessárias para ajustar sua trajetória de acordo.
Sucesso pela primeira vez
Os resultados da campanha de teste mostraram que todo o sistema de videômetro? isto é, o iluminador a laser e o analisador de imagem dos raios laser refletidos? foi capaz de rastrear continuamente a plataforma ISS simulada a uma distância de 313 metros, bem próximo ao encaixe. "Temos aquisição e rastreamento estáveis em todo o seu domínio operacional", disse Stein Strandmoe. A distâncias maiores, Jules Verne usará um sistema de referência GPS relativo para se aproximar da estação.
"O mais surpreendente foi que os sensores estavam quase imperturbáveis quando tentamos enganá-los com outras superfícies refletivas ou outras luzes que pudessem interferir com alvos de encontro no fundo da ISS", disse Strandmoe. “É incrível como o videômetro, como um desenvolvimento totalmente novo, provou ser um sistema tão robusto. Fiquei surpreso por ter funcionado tão bem na primeira vez que foi testado! ”
Fonte original: Comunicado de imprensa da ESA
