La missione ELSA-d di Astroscale ha completato con successo una complessa operazione di rendezvous.

Questo rappresenta un traguardo importante per le operazioni di rendezvous e di prossimità, fondamentali per il progresso dei servizi in orbita.

Tokyo, 4 maggio 2022– Astroscale Holdings Inc. (“Astroscale”), leader di mercato nei servizi satellitari e nella sostenibilità orbitale a lungo termine in tutte le orbite, ha annunciato oggi che, nonostante diversi imprevisti, la sua missione di dimostrazione dei servizi di fine vita di Astroscale (ELSA-d) ha completato con successo ulteriori operazioni di rendezvous controllato in prossimità tra i suoi due satelliti in orbita. Le tecnologie dimostrate in questa dimostrazione includono il tracciamento di un oggetto da grande distanza, il rendezvous con un oggetto non controllato e il passaggio dalla navigazione assoluta alla navigazione relativa per un satellite di servizio in orbita terrestre bassa (LEO). Queste capacità sono essenziali per le operazioni di rendezvous e di prossimità e per i servizi in orbita, e questa dimostrazione non ha precedenti per una missione finanziata commercialmente in LEO.

“Il percorso per riunire il fornitore di servizi e il cliente, insieme al completamento con successo del passaggio dalla navigazione assoluta a quella relativa, ci ha permesso di dimostrare ulteriori tecnologie chiave e capacità operative necessarie per i servizi commerciali di rimozione dei detriti a fine vita”, ha affermato Seita Iizuka, Project Manager di ELSA-d. “La dimostrazione di queste capacità infonde maggiore fiducia a noi e ai nostri partner nello sviluppo dei nostri servizi di rimozione dei detriti, e mi congratulo con il team per questo straordinario risultato.”

ELSA-d è la prima missione commerciale al mondo a dimostrare le tecnologie fondamentali necessarie per la manutenzione dei satelliti in orbita terrestre bassa (LEO). La missione, composta da due satelliti – un veicolo di servizio progettato per rimuovere in sicurezza i detriti dall'orbita e un satellite client che funge da replica di un detrito – è stata lanciata in un'orbita a 550 km dal cosmodromo di Baikonur in Kazakistan nel marzo 2021. La prima dimostrazione, in cui il veicolo di servizio ha rilasciato il satellite client ed eseguito manualmente l'attracco magnetico, è stata completata il 25 agosto 2021, convalidando con successo il sistema di cattura, i sensori di bordo e le telecamere.

Le operazioni di missione per una dimostrazione di cattura autonoma sono iniziate il 25 gennaio. Dopo il rilascio riuscito del client dal sistema di cattura magnetica del servicer, quest'ultimo ha mantenuto con successo una distanza di 30 metri dal client utilizzando algoritmi autonomi di mantenimento della posizione relativa, con input dal sensore radio a bassa potenza (LPR) del servicer. Dopo aver dimostrato con successo questa importante capacità di rendezvous per oltre sette ore, sono state rilevate condizioni anomale del veicolo spaziale. Per la sicurezza della missione, il team ELSA-d ha deciso di non procedere con il tentativo di cattura. Il servicer e il client sono stati ulteriormente separati per consentire al team di esaminare diverse problematiche da una distanza di sicurezza e, così facendo, i veicoli spaziali si sono allontanati ulteriormente, fino a una distanza massima di circa 1.700 chilometri.

La sfida più grande dell'ultima dimostrazione è stata la riprogrammazione dell'avvicinamento al satellite utilizzando solo quattro degli otto propulsori del veicolo di servizio. Ciò ha limitato la capacità del veicolo di servizio di eseguire manovre di rendezvous dettagliate con il satellite cliente, come originariamente previsto. Mentre un problema di sistema ha avuto un impatto su tre dei propulsori, la causa principale della perdita di un propulsore non è chiara ed è oggetto di un'indagine congiunta da parte di Astroscale e Bradford/ECAPS, il fornitore dei propulsori per la missione ELSA-d.

Negli ultimi due mesi sono state condotte diverse manovre attentamente pianificate per preparare il veicolo di servizio a un rendezvous controllato e ravvicinato con il cliente. Il 7 aprile, utilizzando il set limitato di propulsori disponibili, il veicolo di servizio è riuscito a manovrare fino a una distanza di 159 metri dal cliente, convalidando la sua capacità di ricercare e rilevare il cliente e consentendo il passaggio dalla navigazione assoluta, basata su GPS e osservazioni da terra, alla navigazione relativa, utilizzando i sensori di bordo. Questo passaggio di consegne è stata l'operazione più impegnativa della missione ELSA-d fino ad ora ed è ampiamente riconosciuto come una delle capacità più difficili da dimostrare per le operazioni di manutenzione satellitare.

Con il completamento di questa operazione critica, il veicolo di servizio è stato nuovamente allontanato dal cliente e rimarrà a una distanza stabile per diversi mesi. Durante questo periodo, il team analizzerà la fase successiva della missione, compresa la possibilità di una ricattura magnetica sicura e fattibile del cliente.

Nonostante non sia ancora riuscita a completare la dimostrazione di cattura autonoma, la missione ELSA-d ha dimostrato diverse tecnologie chiave necessarie per la cattura dei detriti orbitali, tra cui:

• Algoritmi di guida, navigazione e controllo autonomi,

• controllo a circuito chiuso con sensori di navigazione di bordo,

• Manovra di rendezvous e controllo di assetto autonomi dei propulsori,

• navigazione di un veicolo spaziale di servizio da 1.700 km a 160 m da un cliente utilizzando tecniche di navigazione assoluta (GPS e osservazioni da terra),

• transizione dalla navigazione assoluta alla navigazione relativa utilizzando il sensore LPR di bordo,

• più di un anno di operazioni di missione in orbita di satelliti di servizio e clienti, e

• meccanismo di cattura magnetica tramite piastra di aggancio

A conferma di queste capacità pionieristiche, ELSA-d ha ricevuto numerosi premi e riconoscimenti per aver aperto nuove strade per la sostenibilità spaziale e i servizi in orbita, tra cui il Via Satellite 2021 Satellite Technology of the Year e il Minister of State for Space Policy Award, sponsorizzato dal Cabinet Office del governo giapponese. La missione è stata anche fondamentale per l'inserimento di Astroscale nella lista delle 100 aziende più influenti del TIME eLe aziende più innovative secondo Fast Company.

“ELSA-d non sarebbe mai stato facile, nemmeno nelle circostanze ideali, ma il nostro team globale ha superato numerose sfide e ottenuto enormi successi, che accelereranno la già rapida crescita del mercato dei servizi in orbita”, ha dichiarato Nobu Okada, fondatore e CEO di Astroscale. “Siamo grati per il riconoscimento che il nostro team ha ricevuto in tutto il mondo e ringraziamo la comunità spaziale internazionale per il suo supporto.”

I servizi di Astroscale per la gestione del fine vita dei satelliti rappresentano un approccio proattivo per gli operatori satellitari, consentendo loro di proteggere le proprie risorse, evitare collisioni con altri satelliti e salvaguardare l'ambiente orbitale. Astroscale sfrutterà le conoscenze acquisite dalle tecnologie e dalle capacità di ELSA-d per realizzare il satellite all'avanguardia ELSA-M, in grado di catturare più satelliti LEO dismessi in un'unica missione. Lo sviluppo tecnologico e la pianificazione sono in fase avanzata per la realizzazione di una dimostrazione in orbita, con l'Agenzia Spaziale del Regno Unito, l'Agenzia Spaziale Europea e OneWeb come partner chiave, al fine di testare le capacità di ELSA-M con più di un satellite dismesso appartenente a un operatore di costellazione, come OneWeb.

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