Спутники на околоземной орбите обычно определяют своё положение с помощью GPS. Но чем дальше от Земли, тем слабее и менее надёжны эти сигналы. Команда миссии Starling успешно протестировала систему FALCON, которая позволяет космическому аппарату самостоятельно вычислять своё местоположение, наблюдая за другими объектами в космосе.
Система использует уже установленные на борту звёздные датчики (star-trackers). Обычно они помогают определить ориентацию аппарата, фиксируя яркие звёзды. В эксперименте FALCON эти камеры искали спутники и космический мусор.
На борту загружен каталог примерно из 20 000 объектов с предсказанными орбитами. Программа сравнивает то, что видит камера, с данными каталога и на основе этого вычисляет собственное положение. Одновременно она уточняет орбиты наблюдаемых объектов.
За три дня автономной работы система улучшила данные о более чем 200 объектах. По оценке NASA, бортовые расчёты оказались точнее исходного каталога.
Эксперимент проведён совместно с компанией EraDrive — стартапом, вышедшим из Стэнфордского университета. Использовалось их программное обеспечение Era-Core в сочетании с камерами и каталогом Starling.
Зачем это нужно
GPS не рассчитан на работу в районе Луны или в дальнем космосе. Автономная навигация становится критически важной для будущих лунных и марсианских миссий. Кроме того, более точные данные о положении спутников и мусора помогают избегать столкновений и лучше контролировать космический трафик.
«FALCON — ещё один успех демонстрационной миссии Starling. Результаты могут иметь далеко идущие последствия для мониторинга космического трафика, предотвращения столкновений и альтернативной навигации», — отметил Роджер Хантер (Roger Hunter), руководитель программы малых космических аппаратов и распределённых систем NASA.
Позже в этом году NASA планирует расширить эксперимент. Четыре спутника группировки Starling начнут обмениваться данными слежения с помощью Era-Core и совместно уточнять свои позиции. Такая кооперация особенно полезна для будущих роёв аппаратов вокруг Луны, где постоянная связь с Землёй может быть недоступна.
Технология также пригодится распределённым научным миссиям, где важно точно знать взаимное положение нескольких аппаратов, чтобы корректно объединять полученные данные.
Миссия Starling стартовала в 2023 году. Её возглавляет Исследовательский центр Эймса NASA, а финансирование и управление обеспечивает программа малых космических аппаратов и распределённых систем.
