La misión ELSA-d de Astroscale completó con éxito la operación encuentro entre dos naves en órbita

Astroscale Holdings, líder del mercado en servicio satelital y sostenibilidad orbital a largo plazo en todas las órbitas, anunció que, a pesar de varios contratiempos inesperados, su misión de demostración de servicios de fin de vida por astroescala (ELSA-d) completó con éxito operaciones de encuentro de aproximación cercana controladas entre sus dos naves espaciales en órbita.

Las tecnologías probadas en esta demostración incluyen el seguimiento de un objeto desde una gran distancia, el encuentro con un objeto no controlado y la transferencia de la navegación absoluta a la navegación relativa para una nave espacial de servicio de órbita terrestre baja (LEO).

Estas capacidades son esenciales para las operaciones de encuentro y proximidad y el servicio en órbita y esta demostración no tiene precedentes para una misión financiada comercialmente en LEO.

«El viaje para reunir al administrador y al cliente, junto con la finalización exitosa del cambio de navegación absoluta a relativa, nos han permitido probar aún más tecnologías clave y capacidades operativas requeridas para los servicios comerciales de eliminación de escombros al final de su vida útil», dijo Seita Iizuka, responsable del Proyecto ELSA-d. «Probar estas capacidades nos da a nosotros y a nuestros socios una mayor confianza en nuestros desarrollos de servicios de eliminación de escombros y felicito al equipo por este impresionante logro».

ELSA-d es la primera misión comercial del mundo que demuestra las tecnologías básicas necesarias para el servicio de satélites en órbita en LEO. La misión, que consta de dos satélites, un administrador diseñado para eliminar de forma segura los escombros de la órbita y un cliente que sirve como un pedazo de réplica de escombros, se lanzó como una pila en una órbita de 550 kilómetros desde el cosmódromo de Baikonur en Kazajstán en marzo de 2021. La primera demostración, en la que el administrador liberó el cliente y realizó manualmente el acoplamiento magnético, se completó el pasado 25 de agosto, validando con éxito el sistema de captura, los sensores a bordo y las cámaras.

Las operaciones de la misión para una demostración de Captura Autónoma comenzaron el 25 de enero. Después de la liberación exitosa del cliente del sistema de captura magnética del administrador, el administrador mantuvo con éxito una distancia de 30 metros del cliente mediante el uso de algoritmos autónomos de mantenimiento de estaciones relativas, con la entrada del sensor de radio de menor potencia (LPR) del administrador. Después de demostrar con éxito esta importante capacidad de encuentro durante más de siete horas, se detectaron condiciones anómalas de la nave espacial. Por la seguridad de la misión, el equipo de ELSA-d decidió no continuar con el intento de captura. El administrador y el cliente se separaron aún más para permitir que el equipo investigara varios problemas desde una distancia segura y, al hacerlo, la nave espacial se alejó más, a una distancia máxima de aproximadamente 1.700 kilómetros.

El mayor desafío de la última demostración fue replanificar el enfoque de encuentro con el uso de solo cuatro de los ocho propulsores en el servidor. Esto restringió la capacidad del administrador para realizar maniobras de encuentro detalladas con el cliente como se planeó originalmente. Si bien un problema del sistema tuvo un impacto en tres de los propulsores, la causa raíz de la pérdida de un propulsor no está clara y está siendo investigada conjuntamente por Astroscale y Bradford / ECAPS, el proveedor de propulsores para la misión ELSA-d.

En los últimos dos meses se llevaron a cabo varias maniobras cuidadosamente planificadas para preparar al administrador para una cita de aproximación cercana controlada con el cliente. El 7 de abril, utilizando el conjunto limitado de propulsores disponibles, el administrador maniobró con éxito a una distancia de 159 metros del cliente, y se validó la capacidad del administrador para buscar y detectar al cliente, lo que permitió una transición de la navegación absoluta, que se basa en GPS y observaciones terrestres, a la navegación relativa, utilizando sensores a bordo. Esta entrega ha sido la operación más desafiante de la misión ELSA-d hasta ahora y es ampliamente reconocida como una de las capacidades más difíciles de probar para las operaciones de servicio satelital.

Con la finalización de esta operación crítica, el administrador ha sido maniobrado una vez más lejos del cliente y permanecerá a una distancia estable durante varios meses. Durante este tiempo, el equipo analizará la siguiente fase de la misión, incluido el potencial de una recaptura magnética segura y viable del cliente.

A pesar de que aún no puede completar la demostración de captura autónoma, la misión ELSA-d ha demostrado varias tecnologías clave necesarias para capturar desechos orbitales, que incluyen: algoritmos autónomos de guiado, navegación y control, control de bucle cerrado con sensores de navegación a bordo, maniobra de encuentro del propulsor autónomo y control de actitud, navegación de una nave espacial de servicio desde 1.700 kilómetros hasta menos de 160 metros de un cliente utilizando técnicas de navegación absoluta (GPS y observaciones terrestres), transición de la navegación absoluta a la navegación relativa utilizando el sensor LPR a bordo, más de un año de operaciones de misión en órbita de satélites de servicio y cliente y mecanismo de captura magnética mediante una placa de acoplamiento.

«ELSA-d nunca iba a ser fácil, incluso en circunstancias ideales, pero nuestro equipo global ha superado numerosos desafíos y ha tenido enormes éxitos, lo que acelerará el ya rápido crecimiento del mercado de servicios en órbita», dijo Nobu Okada, fundador y CEO de Astroscale. «Estamos agradecidos por el reconocimiento que nuestro equipo ha recibido de todo el mundo, y agradecemos a la comunidad espacial internacional por su apoyo».

Los servicios de fin de vida de Astroscale presentan una forma proactiva para que los operadores de satélites protejan sus activos, eviten la colisión con otros satélites y salvaguarden el entorno orbital. Astroscale aprovechará lo que aprende de las tecnologías y capacidades de ELSA-d para entregar la nave espacial ELSA-M de vanguardia, capaz de capturar múltiples satélites LEO difuntos en una sola misión. El desarrollo y la planificación de la tecnología están en marcha para ofrecer una demostración en órbita, con la Agencia Espacial del Reino Unido, la Agencia Espacial Europea y OneWeb como socios clave, para probar las capacidades de ELSA-M con más de un satélite desaparecido perteneciente a un operador de constelación, como OneWeb.