Orbital Express fue una misión espacial gestionada por la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa de los Estados Unidos (DARPA) y un equipo dirigido por ingenieros del Centro Marshall de Vuelos Espaciales (MSFC) de la NASA . El programa Orbital Express tenía como objetivo desarrollar "un enfoque seguro y rentable para dar servicio de forma autónoma a los satélites en órbita". [1] El sistema constaba de dos naves espaciales : el satélite de servicio ASTRO y un prototipo de satélite modular de próxima generación en servicio; SIGUIENTESáb . La misión se lanzó desde la Estación de la Fuerza Aérea de Cabo Cañaveral el 8 de marzo de 2007, a bordo de un vehículo de lanzamiento prescindible Atlas V. [2] [3] El lanzamiento fue parte de la misión STP-1 del Programa de Pruebas Espaciales de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos . [4]
El programa Orbital Express fue gestionado por la Oficina de Tecnología Táctica (TTO), una de las seis oficinas técnicas de DARPA. [5] Los programas TTO incluían tanto "Sistemas aeroespaciales", como Orbital Express, como "Multiplicadores tácticos", como el "Programa de municiones explosivas magnetohidrodinámicas (MAHEM)". [6] ASTRO fue desarrollado por Boeing Integrated Defense Systems , que incluía el Sistema de manipulación de demostración Orbital Express (OEDMS) desarrollado por MacDonald, Dettwiler and Associates , [7] y NEXTSat fue desarrollado por Ball Aerospace & Technologies Corp. La participación de la NASA fue a través de División de Sistemas Automatizados y Atraque y Encuentro Automatizado de la Dirección de Ingeniería del MSFC. La Dirección de Ingeniería del MSFC también gestionó el Sistema Avanzado de Guía por Vídeo (AVGS) para el proyecto Orbital Express. [8] El mecanismo de reabastecimiento de combustible fue diseñado, desarrollado y producido por VACCO Industries. El mecanismo de acoplamiento, así como el adaptador de lanzamiento, fueron diseñados, desarrollados y producidos por Sierra Nevada Corporation (SNC) Space Systems.
El proyecto esperaba demostrar varias operaciones y tecnologías de servicio de satélites, incluido el encuentro , las operaciones de proximidad y el mantenimiento de la estación , la captura, el acoplamiento , la transferencia de fluidos (específicamente, hidracina en esta misión) y la transferencia de ORU (Unidad reemplazable en órbita). Una misión militar principal sería reabastecer de combustible los satélites de reconocimiento para que puedan mejorar la cobertura, aumentar la sorpresa y tener más capacidad de supervivencia. [9]
Las transferencias de fluido (combustible) y ORU (batería) se completaron con éxito en los niveles más bajos de autonomía de la nave espacial. Las transferencias posteriores durante un período de tres meses tenían como objetivo demostrar una mayor autonomía. [10] [ necesita actualización ]
El sistema manipulador de demostración Orbital Express (OEDMS), proporcionado por MDA Corp., fue la solución robótica integrada de la misión. Consistía principalmente en un brazo robótico de articulación giratoria de 6 DOF, su aviónica de vuelo (la Unidad de control del manipulador o MCU) y un sistema de visión del brazo, dos unidades reemplazables en órbita (ORU) y sus interfaces de conexión a la nave espacial, un objetivo visual y un dispositivo de agarre. instalado en NEXTSat y el segmento de tierra del manipulador .
El OEDMS se montó en el ASTRO. Se utilizó para capturar y dar servicio al NEXTSat, el satélite cliente proporcionado por Ball Aerospace. Utilizando un brazo robótico en órbita, la misión Orbital Express demostró la captura autónoma de un satélite cliente de vuelo libre sin restricciones, la transferencia autónoma de una batería funcional ORU entre dos naves espaciales y la transferencia autónoma de una computadora funcional ORU. Estas operaciones se ejecutaron como parte de escenarios de misión que demostraron secuencias completas de encuentro autónomo, captura, atraque y transferencia de ORU.
Todas las operaciones robóticas fueron programadas antes de su ejecución y realizadas de forma autónoma como parte de escenarios de misión cada vez más complejos. El brazo recibió la orden de realizar sus operaciones mediante comando directo desde tierra o de forma autónoma mediante el software ASTRO Mission Manager. Los escenarios en las primeras fases de las operaciones de vuelo incorporaron una serie de puntos de pausa de Autoridad para Proceder (ATP), que requerían el envío de una señal desde tierra para autorizar al Gerente de Misión ASTRO a continuar la secuencia. Esto permitió al equipo de operaciones terrestres verificar que el escenario se desarrollaba según lo planeado antes de continuar con el siguiente paso. Los escenarios posteriores incorporaron menos ATP. Los escenarios finales fueron secuencias autónomas compuestas, realizando encuentro, captura, transferencia ORU y transferencia de fluidos sin ningún ATP.
El encuentro final y el acoplamiento entre las dos naves espaciales se produjo el 29 de junio de 2007. A esto le siguió la demostración final: el cambio de una computadora de vuelo a bordo de ASTRO. Los planes de la NASA para una misión extendida [ se necesita aclaración ] fueron abandonados. [ ¿ por qué? ] Las dos naves se desmantelaron por última vez, y ASTRO retrocedió a más de 400 km (250 millas) [11] en una prueba de rendimiento del sensor. Después de esto, la nave se dirigió a un punto muerto, donde se llevó a cabo el desmantelamiento. [12] La nave espacial NEXTSat fue desactivada el 21 de julio, cuando sus computadoras se apagaron y los paneles solares apuntaban en dirección opuesta al Sol. Posteriormente, ASTRO ventiló su propulsor de hidracina y fue desactivado el 22 de julio de 2007. Se dejó que los satélites se desintegraran de forma natural. [13]
Se esperaba que NextSat tardara entre tres y cinco años en desintegrarse, mientras que el satélite ASTRO, más pesado, tardaría quince años. [13] Sin embargo, ASTRO volvió a entrar en la atmósfera el 25 de octubre de 2013, [14] [15] después de solo 6,5 años.
1. https://web.archive.org/web/20100203220541/http://www.boeing.com/bds/phantom_works/orbital.html