ESA – Seguro por fin


Habilitación y soporte

04/03/2023
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En breve

El observatorio espacial Integral de la ESA ha tenido unos años difíciles. Pero con la puesta en marcha del nuevo ‘modo seguro’ de la nave espacial, el futuro parece tan brillante como los estallidos de rayos gamma que está atento.

en profundidad

Rescatando Integral – la historia hasta ahora

En 2020, los propulsores de Nave espacial Integral de la ESA fallido. Para mantener viva la misión científica, el equipo Integral de la ESA Centro de control de misión ESOC ponerse a trabajar rápidamente desarrollando una nueva serie de maniobras especializadas eso les permitiría continuar volando la nave espacial usando solo sus ruedas de reacción, las ruedas giratorias dentro de un satélite que le permiten almacenar y usar el momento angular para cambiar su orientación.

Sin embargo, el ‘modo seguro’ original de la nave espacial, el sistema que se activa para apagar los instrumentos científicos y rotarlos para mirar hacia el Sol para garantizar que sus paneles solares estén generando toda su potencia, se basó en estos propulsores para hacer girar la nave espacial a un lugar seguro en el evento. de una emergencia

Nave espacial Integral de la ESA

Este modo seguro se activó casi exactamente un año después, en septiembre de 2021, cuando una partícula cargada golpeó una parte sensible de los componentes electrónicos de Integral, desactivó una de sus ruedas de reacción y provocó que la nave espacial girara alejándose del Sol.

Sin embargo, sin propulsores, el viejo modo seguro no pudo recuperar la nave espacial, y el equipo de Integral se quedó con sólo tres horas para salvar la misióno verlo perdido para siempre.

La seguridad, ahora en números

Tras el éxito de su audaz intento de rescate, el equipo de Integral decidió que era más seguro desactivar por completo el antiguo modo seguro y centrarse en el desarrollo de un nuevo modo seguro que utiliza las ruedas de reacción en lugar de los propulsores para recuperar el control y girar la nave hacia atrás. hacia el Sol.

“El modo seguro es una parte crucial de cualquier misión de nave espacial”, dice el Gerente de Operaciones Integrales, Richard Southworth. «Esta es probablemente la primera vez que una misión de la ESA ha tenido que rediseñar su modo seguro por completo mientras estaba en órbita».

Pero desarrollar nuevos sistemas para una nave espacial de 20 años puede ser un desafío. El antiguo modo seguro se basaba casi por completo en el hardware, que no se puede modificar después del lanzamiento. En cambio, el equipo tuvo que desarrollar un modo seguro basado en software completamente nuevo.

El ‘nuevo modo seguro’ de Integral se activa por primera vez

Originalmente, un sistema de hardware dedicado manejaba las operaciones de rescate de Integral y controlaba sin rodeos los propulsores cuando se activaba el modo seguro. El nuevo enfoque del equipo escucha la señal de alarma generada por este circuito, pero luego la redirige a través del ‘cerebro’ principal de la nave espacial: la computadora central a bordo.

Allí, un algoritmo recientemente desarrollado recibe la alerta y determina cómo controlar las ruedas de reacción para girar Integral y apuntar de manera segura hacia el Sol.

Este sistema se probó en vuelo por primera vez en el satélite real el 2 de marzo de 2023, cuando el equipo de control de vuelo de Integral giró deliberadamente a Integral lejos del Sol y activó el nuevo modo seguro, que devolvió con éxito la nave espacial a su orientación segura original.

“Parte de estas pruebas implicó asegurarse de que la computadora principal a bordo pueda manejar la nueva carga de trabajo, ya que la computadora de 20 años no fue diseñada para manejar este esfuerzo adicional”, dice Jim Martin, quien dirigió el desarrollo del nuevo modo seguro. en ESOC.

“Supervisamos de cerca los signos vitales de la computadora durante la operación para asegurarnos de que el nuevo modo seguro no afecte ninguna de las otras funciones del cerebro, como el manejo de los datos científicos recopilados por los instrumentos de Integral”.

Tracción en tres ruedas

Equipo integral en ESOC durante la puesta en marcha en modo seguro

Es importante destacar que el nuevo modo seguro puede rescatar a Integral incluso si una de sus ruedas de reacción está desactivada. Para probar esto, el equipo giró la nave espacial fuera de alineación en cuatro direcciones diferentes y encargó al nuevo modo seguro que usara una combinación diferente de tres de las cuatro ruedas de reacción de Integral para recuperarlo cada vez.

El nuevo modo seguro ahora se implementó con éxito a bordo de Integral y funcionará para mantener seguro el observatorio espacial mientras continúa ayudando a los científicos a arrojar luz sobre algunos de los eventos más emocionantes y energéticos del Universo, como explosiones de rayos gamma, agujeros negros y supernovas. .

El equipo de Integral presentó la tercera solución lista para usar de la nave espacial en tantos años en operaciones espaciales 2023la conferencia más grande del mundo sobre operaciones de naves espaciales, en Dubai a principios de este mes.



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