La misión ELSA-d de Astroscale completa con éxito una compleja operación de encuentro.

Esto supone un hito importante para las operaciones de encuentro y proximidad, fundamentales para el avance de los servicios en órbita.

Tokio, 4 de mayo de 2022Astroscale Holdings Inc. («Astroscale»), líder del mercado en servicios satelitales y sostenibilidad orbital a largo plazo en todas las órbitas, anunció hoy que, a pesar de varios contratiempos inesperados, su misión ELSA-d (Servicios de Fin de Vida de Astroscale) completó con éxito operaciones de encuentro controlado entre sus dos naves espaciales en órbita. Las tecnologías probadas en esta demostración incluyen el seguimiento de un objeto a gran distancia, el encuentro con un objeto no controlado y la transferencia de navegación absoluta a relativa para una nave espacial de servicio en órbita terrestre baja (LEO). Estas capacidades son esenciales para las operaciones de encuentro y proximidad, así como para el servicio en órbita, y esta demostración no tiene precedentes para una misión financiada comercialmente en LEO.

«El proceso para reunir al proveedor de servicios con el cliente, junto con la exitosa transición de la navegación absoluta a la relativa, nos ha permitido demostrar aún más las tecnologías clave y las capacidades operativas necesarias para los servicios comerciales de eliminación de residuos al final de su vida útil», declaró Seita Iizuka, director del proyecto ELSA-d. «Demostrar estas capacidades nos brinda, tanto a nosotros como a nuestros socios, mayor confianza en el desarrollo de nuestro servicio de eliminación de residuos, y felicito al equipo por este impresionante logro».

ELSA-d es la primera misión comercial del mundo diseñada para demostrar las tecnologías esenciales para el mantenimiento de satélites en órbita terrestre baja (LEO). La misión, que consta de dos satélites —un satélite de servicio diseñado para eliminar de forma segura los desechos orbitales y un satélite cliente que simula un fragmento de desechos—, fue lanzada en conjunto a una órbita de 550 km desde el Cosmódromo de Baikonur en Kazajistán en marzo de 2021. La primera demostración, en la que el satélite de servicio liberó al satélite cliente y realizó manualmente el acoplamiento magnético, se completó el 25 de agosto de 2021, 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. Tras la liberación exitosa del cliente del sistema de captura magnética del módulo de servicio, este mantuvo una distancia de 30 metros del cliente mediante algoritmos de posicionamiento relativo autónomo, con información del sensor de radio de baja potencia (LPR) del módulo de servicio. Después de demostrar con éxito esta importante capacidad de encuentro durante más de siete horas, se detectaron anomalías en la nave espacial. Por la seguridad de la misión, el equipo de ELSA-d decidió no continuar con el intento de captura. El módulo de servicio y el cliente se separaron aún más para permitir que el equipo investigara varios problemas desde una distancia segura; al hacerlo, las naves espaciales se alejaron aún más, hasta una distancia máxima de aproximadamente 1700 kilómetros.

El mayor desafío de la última demostración fue replanificar la aproximación de encuentro utilizando solo cuatro de los ocho propulsores del módulo de servicio. Esto limitó la capacidad del módulo para realizar maniobras de encuentro detalladas con el cliente, tal como se había planeado originalmente. Si bien un problema del sistema afectó a tres de los propulsores, la causa principal de la pérdida de uno de ellos no está clara y está siendo investigada conjuntamente por Astroscale y Bradford/ECAPS, el proveedor de propulsores para la misión ELSA-d.

Durante los últimos dos meses se llevaron a cabo varias maniobras cuidadosamente planificadas para preparar la nave de servicio para un encuentro controlado con el cliente. El 7 de abril, utilizando el conjunto limitado de propulsores disponibles, la nave de servicio maniobró con éxito hasta una distancia de 159 metros del cliente, validando así su capacidad para buscarlo y detectarlo. Esto permitió la transición de la navegación absoluta, que se basa en el GPS y las observaciones terrestres, a la navegación relativa, mediante sensores a bordo. Esta transferencia ha sido la operación más compleja de la misión ELSA-d hasta la fecha y se reconoce ampliamente como una de las capacidades más difíciles de demostrar en las operaciones de mantenimiento de satélites.

Tras la finalización de esta operación crítica, el servidor se ha alejado nuevamente del cliente y permanecerá a una distancia estable durante varios meses. Durante este tiempo, el equipo analizará la siguiente fase de la misión, incluyendo la posibilidad de una recaptura magnética segura y viable del cliente.

A pesar de no haber podido completar aún la demostración de captura autónoma, la misión ELSA-d ha demostrado varias tecnologías clave necesarias para capturar desechos orbitales, entre ellas:

• algoritmos de guiado, navegación y control autónomos,

• control de bucle cerrado con sensores de navegación a bordo,

• maniobras de encuentro y control de actitud con propulsores autónomos,

• Navegación de una nave espacial de servicio desde 1700 km hasta a 160 m de un cliente utilizando técnicas de navegación absoluta (GPS y observaciones terrestres),

• Transición de navegación absoluta a navegación relativa mediante 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

Como validación de estas capacidades pioneras, ELSA-d ha recibido numerosos premios y reconocimientos por abrir nuevos caminos en la sostenibilidad espacial y el servicio en órbita, incluyendo el premio Via Satellite 2021 a la Tecnología Satelital del Año y el Premio del Ministro de Estado para la Política Espacial, patrocinado por la Oficina del Gabinete del Gobierno de Japón. La misión también fue clave para que Astroscale fuera nombrada en la Lista de las 100 Empresas Más Influyentes de TIME.Las empresas más innovadoras según Fast Company.

«El proyecto ELSA-d nunca iba a ser fácil, ni siquiera en las mejores circunstancias, pero nuestro equipo global ha superado numerosos desafíos y ha cosechado grandes éxitos, lo que acelerará el ya rápido crecimiento del mercado de servicios en órbita», declaró Nobu Okada, fundador y director ejecutivo de Astroscale. «Agradecemos el reconocimiento que nuestro equipo ha recibido en todo el mundo y damos las gracias a la comunidad espacial internacional por su apoyo».

Los servicios de fin de vida útil de Astroscale ofrecen a los operadores de satélites una forma proactiva de proteger sus activos, evitar colisiones con otros satélites y salvaguardar el entorno orbital. Astroscale aprovechará la experiencia adquirida con las tecnologías y capacidades de ELSA-d para desarrollar la innovadora nave espacial ELSA-M, capaz de capturar múltiples satélites LEO fuera de servicio en una sola misión. El desarrollo tecnológico y la planificación están muy avanzados para realizar 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 fuera de servicio perteneciente a un operador de constelación, como OneWeb.

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