Existuje složitější a sofistikovanější projekt technologického inženýrství než kosmická loď? Možná urychlovač částic nebo projekt jaderné syntézy. Ale kromě těch dvou je odpověď pravděpodobně ne.
Kosmická loď, jako je ESA JUICE, se nevyskočí z laboratoře a je připravena jít. Každá kosmická loď, jako je JUICE, je jedinečný design a vyžaduje roky - nebo dokonce deset let nebo více -, než uvidí odpalovací rampu. S plánovaným datem spuštění 2022 je JUICE uprostřed všeho, co funguje. Nyní její kamery zachycují obrazy Jupiteru a ledových měsíců v rámci navigační kalibrace a doladění.
"Cítilo se obzvláště smysluplné provádět naše testy již v našem cíli!"
Gregory Jonniaux, odborník na navigaci založenou na vizi na Airbus Defence and Space.
JUICE znamená Jupiter Icy Moons Explorer. Jeho posláním je obíhat kolem Jupiteru a provádět opakované přelety moří plynových obrů: Callisto, Ganymede a Europa. V závěrečné fázi své mise se JUICE usadí na oběžné dráze kolem Ganymede, největšího měsíce Sluneční soustavy, pro prodloužený pohled. (JUICE bude první kosmickou lodí na oběžné dráze Měsíce jiné planety.) Na konci své mise v únoru 2034 bude kosmická loď vyřazena z provozu dopadem na Ganymede.
Její profil mise je docela složitý a veškerá složitost vyžaduje přesnou navigaci. Navigační kamera NavCam kosmické lodi bude hrát hlavní roli při hledání pozice a rychlosti JUICE ve vztahu k měsícům, které navštíví. (Rádiové sledování samozřejmě také pomůže.) Rádiový signál zpáteční cesty mezi Zemí a Jupiterem trvá asi 1 hodinu a 45 minut, takže je nutný autonomní navigační systém. NavCam je kritickou součástí tohoto systému.
Tyto snímky Jupiteru a jeho měsíců byly pořízeny pomocí NavCamu, ale ne když byl připojen k kosmické lodi. Tým inženýrů v Airbusu, hlavní dodavatel mise JUICE, vzal NavCam na střechu budovy v Airbus Facility v Toulouse ve Francii. Cílem bylo vyzkoušet NavCam v reálných podmínkách oblohy.
Testovali inženýrský model NavCam a zaměřili se na různá softwarová a hardwarová rozhraní, včetně zpracování obrazu a palubního navigačního softwaru. Pozorovali nejen Měsíc a další předměty, ale i konečný cíl kosmické lodi, Jupiter a jeho měsíce.
"Není překvapivé, že asi 640 milionů kilometrů jsou měsíce Jupiteru viděny pouze jako pouhý pixel nebo dva, a samotný Jupiter se zdá být nasycený v dlouhých expozičních obrazech potřebných k zachycení měsíců i hvězd pozadí, ale tyto obrázky jsou užitečné pro jemné - vytvořte náš software pro zpracování obrazu, který bude na palubě kosmické lodi fungovat samostatně, “říká tisková zpráva Gregory Jonniaux, odborník na navigaci na bázi Vision ve společnosti Airbus Defense and Space. "Cítilo se obzvláště smysluplné provádět naše testy již v našem cíli!"
Prostředí kolem Jupiteru je zvlášť ošklivé, pokud jde o záření. NavCam, stejně jako všechny ostatní kosmické systémy, musí být chráněny před tímto zářením. Všechny přístroje a systémy jsou kritické, ale snad žádný není tak kritický jako navigační zařízení, jako je NavCam.
Účelem společnosti NavCam je poskytovat jemně vyladěnou navigaci potřebnou pro provoz v této oblasti. Nejenže bude JUICE první kosmickou lodí, která obíhá kolem Měsíce jiné planety, ale její létání ji vezme velmi blízko k měsícům - mezi 200 km a 400 km od povrchů. Přesná navigace NavCamu umožní JUICE bezpečně a efektivně cestovat po Jupiteru a také šetřit palivo.
Jakmile bude kosmická loď v Jupiteru, bude to vypadat mnohem jinak. Během přeletů a na oběžné dráze Ganymede bude NavCam vidět měsíce na povrchu. Součástí testování NavCamu bylo krmení simulovaného obrazu toho, co uvidí, jakmile tam bude.
"Simulované pohledy na měsíce Jupiteru dávají realističtější dojem, co náš NavCam zachytí během letu," dodal Daniele Gherardi, ESA Guidance, Navigation and Control expert, ve stejné tiskové zprávě. "Samozřejmě, vědecká kamera s vysokým rozlišením na nás zapůsobí ještě více podrobnostmi těchto záhadných měsíců."
Zobrazovací systém, na který Gherardi odkazuje, se nazývá JANUS (Jovis, Amorum ac Natorum Undique Scrutator.) Je to sofistikovaný zobrazovací systém s vysokým rozlišením s prostorovým rozlišením až 2,4 m / pixel (7,9 ft / pixel.). Rovněž poskytuje stereo zobrazování, a bude integrovat se spektrálními, laserovými a radarovými daty za účelem měření geomorfologie.
Toto není jediné testování, které NavCam podstoupí, protože ESA a Airbus postupují směrem ke konečnému spuštění mise v roce 2022. Do konce roku bude NavCam testován pomocí „sestavy optické optiky reprezentativní pro celý let“. Poté bude testován na integraci se zbytkem kosmické lodi JUICE. A po spuštění bude ESA používat technický model NavCam pro podporu operací mise.
Je to způsob, jak jít před spuštěním JUICE, ale tato data mají způsob, jak se vplížit do nás. Není to tak dávno, co jsme trpělivě čekali, až se kosmická loď NASA JUNO spustí na Jupiter. Nyní JUNO obíhá kolem Jupiteru více než tři roky a NASA prodloužila svou misi do července 2021.
Ale zatímco JUNO je hlavně o samotném Jupiteru, JUICE se zaměřuje na oceánské měsíce kolem Jupiteru a snaží se vytvořit svůj potenciál pro podporu života. To však nemůže udělat bez přesné navigace a to je vše, o čem je NavCam.
VÍCE:
- ESA Press Release: MISE JUPITERU VYDÁVÁ PRVNÍ OBRÁZKY CÍLE - ZE ZEMĚ
- ESA: JUICE Mission
- Video z časopisu Space Magazine: Zkoumání ledového měsíce Jupiteru. Europa Clipper NASA a ESA JUICE
