Završena misija ESA-ine OPS-SAT leteće laboratorije

Završena misija ESA-ine OPS-SAT leteće laboratorije

Lansiran 18. decembra 2019, OPS-SAT je imao zadatak da otvori svet operacija svemirskih letelica najširoj mogućoj publici. Njegov osnovni princip je bio da obezbedi brzu, besplatnu, nebirokratsku uslugu eksperimenta za evropsku i kanadsku industriju i akademsku zajednicu.

Doveo je eksperimentatore iz kompanija, univerziteta i javnih institucija širom Evrope i šire u srce ESA-inog ESOC centra za kontrolu misije i pomogao im da dokažu da su njihove nove ideje dorasle izazovu letenja u orbiti.

Kao leteći ESA najsposobniji i najfleksibilniji ugrađeni računar, OPS-SAT nam je pokazao za šta će budući sateliti biti sposobni kada budu počeli da nose napredniju opremu.

OPS-SAT je bio prvi CubeSat u potpunosti u vlasništvu ESA-e. Mala, jeftina, inovativna i otvorena misija bila je neuobičajena za kontrolu misije ESA, koja obično leti najvećim i najsloženijim evropskim svemirskim brodom oko Zemlje i preko Sunčevog sistema.

Tokom četiri i po godine u orbiti OPS-SAT-a, misija je postajala sve jači, omogućavajući 134 tima iz 26 različitih zemalja da izvedu preko 284 različita eksperimenta.

„Mnogi eksperimenti su izgrađeni jedan na drugom, i tako je satelit postao još sposobniji kako je vreme odmicalo“, kaže David Evans, menadžer OPS-SAT svemirske laboratorije u ESA. „OPS-SAT je bio istraživačka laboratorija: inovacije i poboljšanja napravljena u jednom eksperimentu često su mogli da iskoriste drugi. Ako bi jedan tim razradio bolji način upravljanja kamerom svemirske letelice, sledeći bi to mogao da iskoristi da poboljša svoj novi algoritam veštačke inteligencije za obrada slika, na primer.“

OPS-SAT je bio prvi satelit otvoren za upotrebu od strane javnosti. Bio je domaćin eksperimenata na AI i međuplanetarnom internetu i testirao novi softver, od kojih se neki sada već koriste u mnogo većim misijama. Bio je prvi koji je sproveo berzansku trgovinu u orbiti; prvi koji je pokazao da CubeSats može da pruži spasonosnu podršku tokom aktivnosti potrage i spasavanja; prvi koji je demonstrirao aktivan napad na sajber bezbednost u orbiti i još mnogo toga.

2023. godine, misija je dobila međunarodno priznanje kada je OPS-SAT tim podelio nagradu za izvanredna dostignuća SpaceOps sa timom koji stoji iza NASA JPL-ovog helikoptera Ingenuiti Mars.

OPS-SAT je bio pod uticajem nedavnog neočekivano snažnog povećanja solarne aktivnosti koje je počelo početkom 2024. Rezultujuće povećanje otpora koje je doživeo satelit dovelo je do toga da je započeo rano spuštanje u atmosferu.

Timovi iz ESA-e i organizacija koje su vodile završne eksperimente na OPS-SAT-u teško su se borile da održe komunikaciju sa svemirskom letelicom jer je povećanje otpora pretilo da u svakom trenutku oduzme kontrolu. Radili su noć i dan da završe poslednje aktivnosti misije, dajući sve od sebe da istisnu poslednje kapi povratka nauke i tehnologije.

Univerzitet u Oksfordu, UK, Univerzitet u Štutgartu, Nemačka, i drugi uspešno su završili eksperimente u poslednjih nekoliko dana misije, pri čemu je Helenska vazduhoplovna industrija (HAI) završila poslednji eksperiment misije samo 24 sata pre nego što je kontakt sa satelitom zauvek izgubljen .

„Kako se satelit spuštao kroz atmosferu, postalo je mnogo teže kontrolisati. Tim za kontrolu misije OPS-SAT i timovi naših eksperimentatora radili su duge sate kako bi zatvorili što više preostalih eksperimenata pre kraja“, kaže Evans.

„Posebno sam bio srećan što sam video da završavamo eksperiment iz Protostar Labs-a. To je uključivalo rekonfiguraciju ugrađenih polja programabilnih kapija (FPGA), koja se obično smatra visokorizičnom procedurom koja može da potraje mesecima. Međutim, oni su to izveli u roku od samo nekoliko dana i sa samo 48 sati preostalo na satu misije!“

„To je takođe bio savršen primer eksperimenta OPS-SAT. OPS-SAT se odnosi na snižavanje barijera i omogućavanje pristupa prostoru za nove entitete. Protostar Labs je kompanija NevSpace iz Hrvatske—nacije sa mladom svemirskom industrijom—i upravo onakav tim za koji je OPS-SAT razvijen da podrži.“

Kao CubeSat sa veličinom i masom uporedivim sa komadom ručnog prtljaga u avionu, nije bilo rizika povezanih sa ponovnim ulaskom i sagorevanjem OPS-SAT-a u atmosferi. Ali sam ponovni ulazak ponudio je retku priliku da se prikupe vredni podaci.

Imamo vrlo malo informacija o tome šta se tačno dešava sa svemirskim letelicama dok lete kroz niže nivoe Zemljine atmosfere. Razumevanje načina na koji se satelit ponaša u poslednjim trenucima je važno za poboljšanje načina na koji modeliramo i osiguravamo bezbednost ponovnog ulaska u atmosferu.

Uz podršku globalne radio-amaterske zajednice, OPS-SAT tim je bio u mogućnosti da prikupi i obradi telemetriju sa prijemnika širom sveta. Ovi podaci se sada analiziraju, ali već obećavaju da će pružiti zanimljive nove uvide.

„Tokom konačnog kontakta sa satelitom dok je leteo iznad Australije, bili smo iznenađeni kada smo videli vrlo malo unutrašnjeg zagrevanja. Mora da je sa normalnih temperatura prešao na izgorevanje u poslednjih nekoliko minuta. Uticaj na stav satelita bio je dramatičniji. To je bio problem“, rekao je on. Kako se otpor povećavao, satelit je počeo da se okreće kao vrh oko jedne ose, ali se onda ponovo stabilizovao kako se to dogodilo, to je nešto što ćemo morati da ispitamo.

Tokom misije, kako se broj eksperimentatora povećavao, tim u ESOC-u je počeo da provodi većinu svog vremena pružajući ono što je postalo usluga svemirske laboratorije OPS-SAT, koja je uključivala pružanje pomoći eksperimentatorima, izvođenje suvih trčanja na zemlji i naravno obezbeđivanje bezbednog izvođenja eksperimenata u svemiru.

Pored otvaranja iskustva ESA kontrole misije širem svetu, OPS-SAT je takođe otvorio kontrolu misije do agilnosti, inovativnosti i novih ideja univerzitetskih i industrijskih timova. Koncept se pokazao toliko uspešnim za sve uključene da će „OPS-SAT“ sada dati svoje ime porodici budućih misija koje su se sve složile da slede principe eksperimentalne službe OPS-SAT svemirske laboratorije.

OPS-SAT koncept je usvojila ESA ARTES SciLight Strateška programska linija za misiju posvećenu testiranju novih optičkih i kvantnih komunikacionih tehnologija, pod nazivom OPS-SAT VOLT. Dizajniran je imajući na umu eksperimentisanje tokom leta i 50% vremena misije biće dodeljeno eksperimentima koje koordinira svemirska laboratorija OPS-SAT. Svemirska agencija Ujedinjenog Kraljevstva uložila je 13 miliona evra u VOLT, a Craft Prospect će služiti kao glavni izvođač projekta.

Ostale predložene misije uključuju OPS-SAT ORIOLE, zajednički mađarsko-estonski predlog za ARTES Scilight, i CIBERCUBE, demonstracionu misiju sajber bezbednosti kojom upravlja Kancelarija za bezbednost ESA, koja će omogućiti eksperimentisanje OPS-SAT svemirske laboratorije kada glavni ciljevi misije budu postignuti. je postignuto.

Usluga OPS-SAT Space Lab će nastaviti da pruža važan i obostrano koristan most između ESA, industrije i univerziteta širom Evrope i šire, još mnogo godina.