ELSA-d: Wegweisend mit innovativen Bodenstationslösungen

Astroscale hat sich mit vier führenden Anbietern von Satellitenbodenstationen zusammengetan, um in diesem Jahr unsere ELSA-d-Demonstrationsmission durchzuführen.

Die Partner des BodensegmentsSSC, KSAT, ATLAS Weltraumoperationenund Viasat, zusammen mit Astroscales eigener Bodenstation inTotsukaJapan hat intensiv an den Vorbereitungen für unsere Demonstrationen zur Trümmerbeseitigung in den nächsten Monaten gearbeitet.

Was also macht die ELSA-d Bodenstation so besonders?

ELSA-d besteht aus zwei Raumfahrzeugen: einem Service-Raumfahrzeug, das einen defekten Satelliten einfängt und entfernt, und einem Client-Raumfahrzeug, das den Weltraumschrott simuliert. Jedes Raumfahrzeug benötigt ein eigenes Missionskontrollsystem und ein Team von Bedienern, damit die Mission erfolgreich verläuft. Beide werden vom Missionsbetriebsteam von Astroscale im National In-Orbit Servicing Control Centre (IOCC) des Satellite Applications Catapult auf dem Harwell Campus in Großbritannien betrieben.

Gene Fujii, Chefingenieur bei Astroscale Holdings, sagt: „ELSA-d wird ein Meilenstein in der Raumfahrttechnik sein, da wir die weltweit erste kommerzielle Mission zur Beseitigung von Weltraummüll demonstrieren; das Bodensegment ist eine dieser kritischen Fähigkeiten, die für den Erfolg unserer Mission von entscheidender Bedeutung ist.“

Die Bodenstation von Astroscale befindet sich in Totsuka, Yokohama, Japan.

Im Weltraum zählen Minuten.

Damit der Servicer komplexe Manöver durchführen kann, wie zum Beispiel das Einfangen des Clients mit einer magnetischen Andockplatte – sowohl in taumelnden als auch in nicht taumelnden Szenarien – muss das Kontrollsystem über die Bodenstationen bis zu 20-30 Minuten lang in ständigem Kontakt mit dem Raumfahrzeug stehen.

Um diesen längeren Zeitraum kontinuierlichen Kontakts zu gewährleisten, benötigt das Bodenstationsteam von Astroscale eine nahtlose Verbindung, da sich die Konnektivität während der Manöver des Raumfahrzeugs und der wechselnden Verbindungen zwischen den Bodenstationen ändert. Insgesamt 16 Bodenstationen in 12 Ländern werden diese Bemühungen während der ELSA-d-Mission unterstützen.

Alberto Fernandez, Leiter der Abteilung für Bodensystemtechnik bei Astroscale UK, erklärt: „Die Konnektivität einer typischen LEO-Mission liegt zwischen 5 und 15 Minuten, mit ein oder zwei Bodenstationsbetreibern an wenigen Standorten. Wir haben eine Konnektivität von 20 bis 30 Minuten mit vier Partnern an 16 Standorten angestrebt. ELSA-d führt komplexe Demonstrationen durch, die es so noch nie gegeben hat, und wir benötigen eine äußerst zuverlässige und ungewöhnlich lange Konnektivitätskette, um während der gesamten Demonstrationen einen konstanten Echtzeit-Datenstrom zu gewährleisten.“

Fernandez fügt hinzu: „Eine typische Mission nutzt Bodenstationen an den Polen, um die Download-Kontaktzeiten zu maximieren. Wir mussten die Bodenstationen und Anbieter sorgfältig auswählen, um die Dauer der konstanten Kontakte zu maximieren. Wir wählten die Stationen anhand der Bodenbahn des Raumfahrzeugs sowie der Pole aus.“

ELSA-d - Phase 4 Einfang mit Taumeln

Verwendung modernster visueller Darstellungen

Die Partner der Astroscale-Bodenstation sind auch für die Unterstützung des Einsatzes der VISCAM-Technologie (Visual Camera) zur Navigation während der Demonstrationsmanöver von ELSA-d unerlässlich. Mithilfe modernster Bildverarbeitungs- und maschineller Lernalgorithmen nutzt das Bildverarbeitungssystem in Echtzeit heruntergeladene Bilder der beiden Raumfahrzeuge, um den Trümmersatelliten durch eine Reihe von Flugmanövern auszurichten, zu positionieren und einzufangen. Diese Manöver umfassen die Client-Suche, die Client-Inspektion, das Client-Rendezvous – sowohl im stabilen als auch im rotierenden Zustand – und das Andocken, zusammengefasst als Rendezvous- und Annäherungsoperationen.

Alexandra Gravereaux, leitende Ingenieurin für Bodensegmente bei Astroscale UK, erklärt: „Während jeder kritischen Demonstrationsphase der Mission muss eine zuverlässige und kontinuierliche Verbindung zu beiden Raumfahrzeugen aufrechterhalten werden. Wir führen in Echtzeit Bodendatenverarbeitung von unseren an den Satelliten montierten Kameras durch, verarbeiten die Bilder und berechnen den Manöverplan mithilfe unserer Flugdynamik, um den Kundensatelliten erfolgreich einzufangen.“

Partnerperspektiven

Brian Priar, Projektmanager bei SSC, sagt:Genau wie die Mission selbst, betritt auch die Lösung für das Bodensegment wahrlich Neuland für moderne Weltraummissionen.,und macht deutlich, dass maßgeschneiderte Lösungen zugänglicher sind als je zuvor.unsere Antennenstationen in Westaustralien, Schweden, Kanada, Thailand Und zwei in Chile,SSC ist bereit, die Demonstrationsphase mit missionskritischer Unterstützung zu begleiten. Wir freuen uns, bereits die ELSA-d LEOP- und Inbetriebnahmephasen unterstützt zu haben., Wir freuen uns nun auf das Hauptereignis.“

Kenneth Olafsson, Vertriebsdirektor Asien bei KSAT, erklärt:„Wir verfolgen Astroscale seit vielen Jahren und freuen uns über die Partnerschaft für die ELSA-d-Mission. KSAT leistet missionskritische Unterstützung von seinen einzigartigen polaren Bodenstationen in der Arktis und Antarktis aus und wird auch während der komplexen Demonstrationsphase eine nahtlose Konnektivität von diesen Stationen in Kombination mit anderen Teilen unseres interoperablen globalen Netzwerks gewährleisten. KSAT hat eine moderne, softwaredefinierte Bodenstationsarchitektur entwickelt und implementiert, die es uns ermöglicht, gemeinsam mit Astroscale zu wachsen.“„

Aaron Hawkins, Viasats Real-Time Earth Business Manager, fügt hinzu:„Der Weltraum ist eine begrenzte Ressource, die wir als Branche aktiv schützen müssen. Durch die Teilnahme an Astroscales ELSA-d-Mission bietet sich uns eine unglaubliche Gelegenheit, unsere globalen Echtzeit-Erdbeobachtungsstationen – die sich in Nord- und Südamerika, Europa, Afrika und Australien befinden – zu nutzen, um …“Bereitstellung einer zeitnahen, zuverlässigen und nahtlosen Verbindung, um die hohen Wiederholungsraten der Mission von den Polen bis zu den Stationen in mittleren Breiten zu erreichen.„

Mike Carey, Chief Strategy Officer bei ATLASWeltraumoperationenbestätigt: „Diese wegweisende Mission ist von großer Bedeutung für die wachsende Orbitalwirtschaft. Die Anforderungen der ELSA-d-Mission bieten uns eine hervorragende Gelegenheit, unsere Fähigkeiten unter Beweis zu stellen. Angetrieben von unserer Freedom™-Plattform, ATLASWeltraumoperationenBodenstationen in Miami und Brewster, Washington, sind bereit, die von Astroscale für Annäherungs- und Rendezvous-Manöver benötigte Zuverlässigkeit und Reaktionsfähigkeit zu gewährleisten.“

Aufbau eines Frequenzkoordinierungsnetzwerks

TDie innovativen Technologien, Fähigkeiten und Nachhaltigkeitsziele der ELSA-d-Mission trugen zur Unterstützung beiFrequenzkoordinationVerhandlungen und schufen eine solide Grundlage für die ZukunftZusammenarbeit mit Regierungs- und Gesetzgebungsinstitutionen.

CHarity Weeden, Vizepräsidentin für globale Weltraumpolitik bei AstroscaleDie USA erklären: „Bei jedem Satellitenstart muss man das Genehmigungsverfahren mit mindestens einer nationalen Regierung durchlaufen – in diesem Fall haben wir mit zwölf verhandelt und damit eine Vereinbarung getroffen.“Präzedenzfall und ein Verständnis für die Lizenzierung der Bodenunterstützung künftiger Wartungsmissionen im Orbit.“

Von einem einzelnen Weltraumtrümmerteil bis hin zu mehreren

John Auburn, Geschäftsführer von Astroscale UK und Chief Commercial Officer der Gruppe,Abschließend heißt es: „Das Netzwerk von Bodenstationsanbietern von Astroscale wird für unsere zukünftigen Pläne zur kommerziellen Wartung im Orbit von entscheidender Bedeutung sein. Im weiteren Verlauf werden wir…“,Wir werden unsere Fähigkeit weiterentwickeln, mehrere Trümmerteile im Rahmen einer einzigen Mission zu bergen. Wir optimieren unsere Maßnahmen während dieser Mission kontinuierlich und werden dies auch weiterhin tun. innovativ sein mit „Unser Bodensegment wird sich im Zuge der Einführung unserer End-of-Life-Dienstleistungen in den kommenden Jahren weiterentwickeln.“

Erfahren Sie mehr über unsere ELSA-d Mission.

Lesen Sie den SpaceNews-Artikelunsere Bodenstationsbemühungen.