Astroscale's ELSA-d-missie heeft een complexe rendezvousoperatie succesvol voltooid.

Dit is een belangrijke mijlpaal voor rendezvous- en nabijheidsoperaties, die cruciaal zijn voor de vooruitgang van onderhoud in de ruimte.

Tokio, 4 mei 2022Astroscale Holdings Inc. (“Astroscale”), marktleider in satellietonderhoud en het waarborgen van de duurzaamheid van de baan op de lange termijn in alle banen, heeft vandaag bekendgemaakt dat de End-of-Life Services by Astroscale-demonstration (ELSA-d)-missie, ondanks enkele onverwachte tegenslagen, met succes verdere gecontroleerde naderingsmanoeuvres tussen de twee satellieten in een baan om de aarde heeft voltooid. De technologieën die in deze demonstratie zijn bewezen, omvatten het volgen van een object op grote afstand, het rendezvous met een ongecontroleerd object en de overdracht van absolute navigatie naar relatieve navigatie voor een satelliet in een lage aardbaan (LEO) die onderhoud uitvoert. Deze mogelijkheden zijn essentieel voor rendezvous- en nabijheidsmanoeuvres en onderhoud in een baan om de aarde, en deze demonstratie is ongekend voor een commercieel gefinancierde missie in een lage aardbaan.

"De reis om de dienstverlener en de klant weer samen te brengen, samen met de succesvolle overstap van absolute naar relatieve navigatie, heeft ons in staat gesteld om nog meer belangrijke technologieën en operationele mogelijkheden te bewijzen die nodig zijn voor commerciële afvalverwijderingsdiensten," aldus Seita Iizuka, projectmanager van ELSA-d. "Het bewijzen van deze mogelijkheden geeft ons, en onze partners, meer vertrouwen in de ontwikkeling van onze afvalverwijderingsdiensten, en ik feliciteer het team met deze indrukwekkende prestatie."

ELSA-d is 's werelds eerste commerciële missie om de kerntechnologieën te bewijzen die nodig zijn voor het onderhoud van satellieten in een lage baan om de aarde (LEO). De missie, die bestaat uit twee satellieten – een servicer die is ontworpen om op een veilige manier ruimtepuin uit de ruimte te verwijderen en een client die fungeert als replica van ruimtepuin – werd in maart 2021 als één geheel gelanceerd in een baan op 550 km hoogte vanaf de космодром Baikonur in Kazachstan. De eerste demonstratie, waarbij de servicer de client losliet en handmatig magnetisch koppelde, werd voltooid op 25 augustus 2021. Hiermee werden het vangstsysteem, de sensoren aan boord en de camera's succesvol gevalideerd.

De missieoperaties voor een demonstratie van een autonome koppeling begonnen op 25 januari. Na de succesvolle loskoppeling van de client uit het magnetische koppelingssysteem van de servicer, wist de servicer met behulp van autonome algoritmes voor relatieve positiehandhaving, met input van de LPR-sensor (Lower Power Radio) van de servicer, een afstand van 30 meter tot de client te handhaven. Nadat deze belangrijke koppelingsmogelijkheid meer dan zeven uur lang succesvol was gedemonstreerd, werden afwijkende omstandigheden in de ruimtevaartuigen gedetecteerd. Om de veiligheid van de missie te waarborgen, besloot het ELSA-d-team de koppelingspoging niet voort te zetten. De servicer en client werden verder van elkaar verwijderd, zodat het team verschillende problemen vanaf een veilige afstand kon onderzoeken. Hierdoor dreven de ruimtevaartuigen verder uit elkaar, tot een maximale afstand van ongeveer 1700 kilometer.

De grootste uitdaging van de laatste demonstratie was het herplannen van de naderingsprocedure met slechts vier van de acht stuwraketten van het servicevaartuig. Dit beperkte de mogelijkheden van het servicevaartuig om gedetailleerde naderingsmanoeuvres met de klant uit te voeren zoals oorspronkelijk gepland. Hoewel een systeemprobleem drie van de stuwraketten trof, is de oorzaak van het uitvallen van één stuwraket onduidelijk en wordt deze gezamenlijk onderzocht door Astroscale en Bradford/ECAPS, de leverancier van de stuwraketten voor de ELSA-d-missie.

De afgelopen twee maanden zijn verschillende zorgvuldig geplande manoeuvres uitgevoerd om de servicemodule voor te bereiden op een gecontroleerde nadering tot de klant. Op 7 april manoeuvreerde de servicemodule, met behulp van de beperkte set beschikbare stuwraketten, met succes tot op een afstand van 159 meter van de klant. Hiermee werd het vermogen van de servicemodule om de klant te zoeken en te detecteren gevalideerd, waardoor de overgang mogelijk werd van absolute navigatie, die afhankelijk is van GPS en waarnemingen vanaf de grond, naar relatieve navigatie met behulp van sensoren aan boord. Deze overdracht was tot nu toe de meest uitdagende operatie van de ELSA-d-missie en wordt algemeen erkend als een van de moeilijkst te bewijzen mogelijkheden voor satellietonderhoudsoperaties.

Na de voltooiing van deze cruciale operatie is het servicevaartuig opnieuw van de klant verwijderd en zal het gedurende enkele maanden op een stabiele afstand blijven. Gedurende deze tijd zal het team de volgende fase van de missie analyseren, inclusief de mogelijkheden voor een veilige en haalbare magnetische herovering van de klant.

Hoewel de ELSA-d-missie de demonstratie van autonome vangst nog niet heeft kunnen voltooien, heeft ze wel al verschillende belangrijke technologieën bewezen die nodig zijn voor het vangen van ruimteafval, waaronder:

• autonome geleidings-, navigatie- en besturingsalgoritmen,

• gesloten regelkring met ingebouwde navigatiesensoren,

• autonome manoeuvreer- en houdingsregeling voor stuwraketten

• navigatie van een servicevaartuig van 1700 km tot op 160 m van een klant met behulp van absolute navigatietechnieken (gps en waarnemingen vanaf de grond).

• Overgang van absolute naar relatieve navigatie met behulp van de ingebouwde LPR-sensor.

• meer dan een jaar aan operationele werkzaamheden aan satellieten in een baan om de aarde voor zowel serviceproviders als klanten, en

• magnetisch vangmechanisme met behulp van een dockingplaat

Als bevestiging van deze baanbrekende capaciteiten heeft ELSA-d talloze prijzen en onderscheidingen ontvangen voor het verleggen van grenzen op het gebied van duurzaamheid in de ruimte en onderhoud in de ruimte, waaronder de Via Satellite 2021 Satellite Technology of the Year en de Minister of State for Space Policy Award, gesponsord door het kabinet van de Japanse regering. De missie was ook cruciaal voor de vermelding van Astroscale op de lijst van de 100 meest invloedrijke bedrijven van TIME.De meest innovatieve bedrijven volgens Fast Company.

"ELSA-d zou nooit een gemakkelijke opgave worden, zelfs niet onder ideale omstandigheden, maar ons wereldwijde team heeft talloze uitdagingen overwonnen en enorme successen geboekt, wat de toch al snelle groei van de markt voor onderhoud in de ruimte verder zal versnellen", aldus Nobu Okada, oprichter en CEO van Astroscale. "We zijn dankbaar voor de erkenning die ons team wereldwijd heeft gekregen en we bedanken de internationale ruimtevaartgemeenschap voor haar steun."

De diensten van Astroscale voor het afvoeren van afgedankte satellieten bieden satellietoperators een proactieve manier om hun activa te beschermen, botsingen met andere satellieten te voorkomen en de orbitale omgeving te beveiligen. Astroscale zal de kennis en vaardigheden die het opdoet met ELSA-d gebruiken om de geavanceerde ELSA-M-satelliet te ontwikkelen, die in staat is om meerdere afgedankte LEO-satellieten in één missie te vangen. De technologische ontwikkeling en planning voor een demonstratie in de ruimte, met de UK Space Agency, de European Space Agency en OneWeb als belangrijke partners, zijn in volle gang. Tijdens deze demonstratie zullen de mogelijkheden van ELSA-M worden getest met meer dan één afgedankte satelliet van een constellatiebeheerder, zoals OneWeb.

EINDE​