Conquista del espacio

El descubrimiento de la NASA: un enjambre de naves puede trabajar con éxito

Un grupo de naves de la agencia espacial de USA demuestra que pueden cooperar entre sí. El experimento abre las puertas a futuras misiones, hacia el espacio profundo, según los científicos.

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MDZ Mundo jueves, 30 de mayo de 2024 · 08:10 hs
El descubrimiento de la NASA: un enjambre de naves puede trabajar con éxito
La misión Starling de la NASA prueba nuevas tecnologías para la navegación autónoma en enjambre. Foto: Nasa.

Las cuatro naves Starling de la NASA -Blinky, Pinky, Inky y Clyde-, lanzadas en julio pasado, han completado con éxito los objetivos clave de su misión: configuraciones autónomas de enjambre, según el hallazgo científico.

Es posible que algún día se utilicen enjambres de satélites en la exploración del espacio profundo. Una red autónoma de naves espaciales podría navegar por sí sola, gestionar experimentos científicos y ejecutar maniobras para responder a los cambios ambientales sin la carga de retrasos significativos en las comunicaciones entre el enjambre y la Tierra.

"El éxito de la misión inicial de Starling representa un logro histórico en el desarrollo de redes autónomas de pequeñas naves espaciales", dijo en un comunicado Roger Hunter, director del programa de Tecnología de Pequeñas Naves Espaciales de la NASA.

"El equipo ha tenido mucho éxito en lograr nuestros objetivos y adaptarse ante los desafíos", aseguró la agencia acerca de este descubrimiento sobre el trabajo en equipo.

El experimento Distributed Spacecraft Autonomy (DSA), realizado a bordo de Starling, demostró la capacidad del enjambre de naves espaciales para optimizar la recopilación de datos en todo el enjambre. Los CubeSats analizaron la ionosfera de la Tierra identificando fenómenos interesantes y llegando a un consenso entre cada satélite sobre un enfoque de análisis.

Al compartir el trabajo de observación en un enjambre, cada nave espacial puede "compartir la carga" y observar diferentes datos o trabajar juntos para proporcionar un análisis más profundo, reducir la carga de trabajo humana y mantener la nave espacial funcionando sin la necesidad de nuevos comandos enviados desde tierra.

Razonamiento a bordo distribuido 

El éxito del experimento significa que Starling es el primer enjambre que distribuye de forma autónoma información y datos de operaciones entre naves espaciales para generar planes para trabajar de manera más eficiente, y la primera demostración de un sistema de razonamiento a bordo totalmente distribuido capaz de reaccionar rápidamente a los cambios en las observaciones científicas.

Un enjambre de naves espaciales necesita una red para comunicarse entre sí. El experimento de la Red Móvil Ad-hoc (MANET) estableció automáticamente una red en el espacio, lo que permitió al enjambre transmitir comandos y transferir datos entre sí y la Tierra, así como compartir información sobre otros experimentos de manera cooperativa.

El equipo completó con éxito todos los objetivos del experimento MANET, incluida la demostración de comandos y datos de enrutamiento a una de las naves espaciales que tenía problemas con las comunicaciones espacio-tierra, un beneficio valioso de un enjambre de naves espaciales cooperativo.

Navegación autónoma en enjambre 

Navegar y operar entre sí y con el planeta es una parte importante de la formación de un enjambre de naves espaciales. El experimento óptico de vuelo en formación Starling, o StarFOX, utiliza rastreadores de estrellas para reconocer a un miembro del enjambre, otro satélite o desechos espaciales del campo de estrellas de fondo, y luego estimar la posición y velocidad de cada nave espacial.

El experimento es la primera demostración publicada de este tipo de navegación en enjambre, incluida la capacidad de rastrear múltiples miembros de un enjambre simultáneamente y la capacidad de compartir observaciones entre las naves espaciales, mejorando la precisión al determinar la órbita de cada miembro del enjambre.

Cerca del final de las operaciones de la misión, el enjambre fue maniobrado hacia una elipse de seguridad pasiva, y en esta formación, el equipo StarFOX pudo lograr un hito innovador, demostrando la capacidad de estimar de forma autónoma las órbitas del enjambre utilizando únicamente mediciones entre satélites del rastreadores de estrellas de naves espaciales.

La capacidad de planificar y ejecutar maniobras con una mínima intervención humana es una parte importante del desarrollo de enjambres de satélites más grandes. Gestionar las trayectorias y maniobras de cientos o miles de naves espaciales de forma autónoma ahorra tiempo y reduce la complejidad.

El sistema ROMEO (Experimentos de reconfiguración y mantenimiento de órbita a bordo) prueba la planificación y ejecución de maniobras a bordo estimando la órbita de la nave espacial y planificando una maniobra hacia una nueva órbita deseada.

El equipo experimental ha demostrado con éxito la capacidad del sistema para determinar y planificar un cambio de órbita y está trabajando para perfeccionar el sistema para reducir el uso de propulsor y demostrar la ejecución de las maniobras. El equipo continuará adaptando y desarrollando el sistema durante la extensión de la misión de Starling.

Coordinación con Starlink 

Ahora que los objetivos principales de la misión de Starling están completos, el equipo se embarcará en una extensión de la misión conocida como Starling 1.5, probando la coordinación del tráfico espacial en asociación con la constelación Starlink de SpaceX, que también tiene capacidades de maniobra autónoma.

El proyecto explorará cómo las constelaciones operadas por diferentes usuarios pueden compartir información a través de un centro terrestre para evitar posibles colisiones. 

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Dpa, Nasa, Youtube

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